[发明专利]一种基于相关系数向量相似程度的配电网故障选线新方法

说明书

本发明涉及配电网故障选线检测领域，更具体地，涉及一种基于相关系数向量相似程度的配电网故障选线新方法；包括以下步骤：S1.提取母线处零序电压U0；S2.若发生单相接地故障时即零序电压U0小于0.15倍的系统额定电压Um时则提取各线路零序电流；S3.利用小波包分析法提取各线路特征频带电流；S4.计算各线路特征频带电流之间的相关系数；S5.计算各线路故障程度值、健全程度值，若该线路的故障程度值大于健全程度值，则表示线路为故障线路，否则为健全线路。本发明提供的方法避免了设定保护阈值，减少人为因素的干扰，提高了故障判据保护裕度，进而提高适用范围。

技术领域

本发明涉及配电网故障选线检测领域，更具体地，涉及一种基于相关系数向量相似程度的配电网故障选线新方法。

背景技术

在10kV配电网谐振接地系统中,由于消弧线圈的作用使系统中的故障特征微弱，致使传统的选线方法在谐振接地系统中的选线效果不理想。为此，许多专家学者对此进行了研究。如利用小波包相关系数法、prony相关系数法、S变换幅值相位法等进行故障选线，然而此类方法还是需人为设定整定保护值，受人为因素影响较大，有较大的局限性，适用范围不广。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于相关系数向量相似程度的配电网故障选线新方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于相关系数向量相似程度的配电网故障选线新方法，包括以下步骤：

S1.提取母线处零序电压U0；

S2.若发生单相接地故障时即零序电压U0大于0.15倍的系统额定电压Um时则提取各线路零序电流；

S3.利用小波包分析法提取各线路特征频带电流；

S4.计算各线路特征频带电流之间的相关系数；

S5.计算各线路故障程度值、健全程度值，若该线路的故障程度值大于健全程度值，则表示线路为故障线路，否则为健全线路。

进一步的，所述的S3步骤具体包括：当线路发生单相接地故障时，各健全线路电流之间的波形大致相同，而故障线路电流则与其相反；首先通过对零序电压进行n层小波包分解得到2ⁿ个频带电压信号，选取其最大能量值所对应的频带为特征频带，然后也对零序电流n层分解以得到2ⁿ个频带电流信号，最后选取特征频带下的频带电流信号作为特征频带电流。

进一步的，所述的S4步骤具体包括：

相关系数是描述两变量的相似程度，根据步骤S3的性质可知故障线路与健全线路特征频带电流之间的相关系数接近于-1，而健全线路特征频带电流之间的相关系数则接近于1；具体相关系数公式如下所示：

式中，ρ_ij为线路i的特征频带电流I_i与线路j的特征频带电流I_j之间的相关系数，N为采集样本点总数。

进一步的，所述的S5步骤具体包括：

S51.通过计算各线路之间的相关系数，可得到一l*l(l为线路总条数)的相关系数矩阵ρ，具体如下所示：

其中，矩阵ρ中的第i行表示为第i线路与系统所有线路之间的相关系数，可记为第i线路的相关系数向量ρ_i；