[发明专利]小电流单相接地故障选线方法

权利要求书

1.小电流单相接地故障选线方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，使用A/D转换器对母线零序电压和各馈线零序电流进行采集，采样频率设为10KHz，实时监控系统母线零序电压U₀，当零序电压大于阈值电压时，认为系统发生故障，开始选线；由于系统中存在一定三相不平衡电压，正常运行时线路中零序电压不可能为0，一般认为当零序电压大于0.15倍相电压时，发生单相接地故障；

步骤2，采集故障点前1/4周期和故障点后3/4周期的零序电流作为暂态时期信号，首先用顶帽(Top-Hat)变换对原信号的频谱平滑处理，对处理后的信号进行经验小波变换(EWT)分解，得到各个固有模态函数(IMF)，为减少计算量，取各个固有模态函数(IMF)中与原信号相似系数最高的5个固有模态函数(IMF)作为有效分量；

步骤3，利用各有效固有模态函数(IMF)分量经希尔伯特(Hilbert)变换，所得幅值计算各出线相对其他出线的能量相对熵M_i；

步骤4，根据步骤3结果，对所得能量相对熵由大到小排序，取相对熵最大的三条线路作为可能发生故障的线路，按顺序标识能量相对熵为L₁、L₂、L₃，判断L₁>L₂+L₃，如是，则判定L₁所在线路即为故障线路，否则判定为母线故障。

2.根据权利要求1所述的小电流单相接地故障选线方法，其特征在于，步骤3所述的能量相对熵M_i，其具体计算步骤为：首先计算馈线S模态i的能量为E_{Ls_imfi}：

式中，n为采样点，D_i(n)为第i阶固有模态函数(IMF)分量经希尔伯特(Hilbert)变换后所得幅值，则线路S的能量为该线路各阶固有模态函数(IMF)能量和，

再计算线路S的总能量为E_Ls：

式中K为线路S的固有模态函数(IMF)阶数，各线路第i阶固有模态函数(IMF)的能量和为：

计算各线路模态i的能量之和为E_imfi：

计算线路S每个模态能量E_{Ls_imfi}占此模态各线路能量之和E_imfi的权重系数为P_{Ls_imfi}：

依据上述相对熵及小电流系统的理论，定义馈线s相对熵的概率分布为：

那么线路i相对于馈线l的经验小波变换(EWT)能量相对熵为：

结合各线路能量E_Ls，定义置信矩阵

对所有线路两两计算经验小波变换(EWT)能量相对熵，结合小电流接地系统的特点，得到相对熵矩阵：

由于信号具有对称性的特点，定义线路S相对于其他馈线的综合经验小波变换(EWT)能量相对熵为：