[发明专利]基于邻点差异法的单相接地故障区域定位方法

权利要求书

1.基于邻点差异法的单相接地故障区域定位方法，用于小电流接地系统，其特征在于：包括以下步骤：

在电力系统的线路上架设信号监测装置，所述信号监测装置采集各测试点的暂态零序电流；

采用小波包分解将暂态零序电流进行多层次划分，得到特征频带；

然后对上述的特征频带进行小波重构以复原为功率信号；

同时计算相邻两个故障点的零序电流的相对熵，熵值最大的为故障区域；

所述小波包分解将暂态零序电流进行多层次划分，具体包括：

层次划分得到高频与低频两个分量，以分辨率为准n重复分解，根据被分解的信号所属特征频带选择分解层数和频带区间，其信号分解的双尺度方程为：

式中u_n(t)为被分解信号，h(k)为低通滤波器的系数，g(k)为高通滤波器的系数，A表示低频，D表示高频，末尾序号表示分解层数，最终的分解关系为：

u_n(t)＝AAA3+DAA3+ADA3+DDA3+AAD3+DAD3+ADD3+DDD3 (2)

将各线路的各测试点故障信号，进行经过db10小波包10层分解，得到特征频带，然后对该特征频带进行单只重构，复原为功率信号，从而计算相邻两点功率信号的互相关系数：

式中x(t)，y(t)表示故障线路上相邻两点的特征频带功率信号，R_xy表示二者的互相关系数，τ表示二者时间偏差量，T表示平均时间长度；

选择了皮尔森相关系数来衡量二者线性关联性的程度，采用小波包分解后的特征频带，同样进行小波重构后，求相邻两点的相关系数

式中n表示分解结果的点数，x，y表示相邻两点的特征波形；

经过公式(3)和公式(4)两个方面的相关系数计算，分别提取出邻点相关性，为了全方面的表示二者的相关程度，提出了邻点差异法，即综合功率和几何两方面的相关系数，并修正归一化，最终给出了邻点差异系数R的计算公式：

通过计算出故障线路相邻两测试点的邻点差异系数R，求出差异系数最大的便是故障区域；

min{R_i,j}＝min[R_1,2,R_2,3,L,R_n-1,n] (7)。

2.根据权利要求1所述的基于邻点差异法的单相接地故障区域定位方法，其特征在于，所述暂态零序电流小波包分解之前进行滤除工频分量。

3.根据权利要求1所述的基于邻点差异法的单相接地故障区域定位方法，其特征在于，所述信号监测装置采用FTU，所述FTU通过电流互感器采集线路参数，向监测单元发送。

4.根据权利要求3所述的基于邻点差异法的单相接地故障区域定位方法，其特征在于，所述FTU在各线路各相每1km处安装一枚，采用10kHz的采样速率来获取各位置的暂态零序电流。

5.根据权利要求3所述的基于邻点差异法的单相接地故障区域定位方法，其特征在于，所述FTU通过卡扣结构安装在架空线路上。

6.根据权利要求1所述的基于邻点差异法的单相接地故障区域定位方法，其特征在于，所述特征频带为300Hz～1500Hz。