[发明专利]一种基于灰色关联分析的经消弧线圈装置接地配电网单相接地故障选线方法

说明书

本发明涉及一种基于灰色关联分析的单相接地故障选线新方法，首先调节消弧线圈装置，使配电网过补偿度发生变化，在5个不同的过补偿度下分别测量流过各馈线零序电流工频量幅值；对各馈线零序电流工频量幅值变化序列进行无量纲化处理，并计算任意馈线与参考馈线零序电流工频量幅值变化序列之间的关联度；计算其中一条馈线与其他所有馈线之间关联度之和的平均值以及馈线故障评价指标；最后确定故障馈线判断阈值，若所有馈线的故障评价指标均低于故障馈线判断阈值，则单相接地故障发生在母线上，否则故障评价指标高于故障馈线判断阈值的馈线为故障馈线。本发明所需样本量少，适应性强，计算量小，且可大幅降低或消除小电流测量误差对选线结果的影响。

技术领域

本发明属于非有效接地配电网技术领域，具体涉及一种基于灰色关联分析的单相接地故障选线新方法。

背景技术

现有非有效接地配电网单相接地故障选线方法按照其利用信息的不同大致可分为2类：一是基于外加注入信号的故障选线方法；二是利用单相接地故障时的电气量变化特征进行故障选线，其又可分为基于故障稳态分量的故障选线法、基于故障暂态分量的故障选线法和综合选线方法。根据现场实际应用经验来看，基于故障稳态分量的残流增量法创造性地利用过补偿度调节这一动态过程实现故障选线，可在很小的接地故障电流条件下选出故障馈线，现场应用效果好。其基本原理为单相接地故障状态下，改变消弧线圈的过补偿度或改变消弧线圈串并联电阻，然后对比各馈线中零序电流变化量实现故障选线。

然而，在如何调节消弧线圈以进一步提高残流增量法接地故障选线的动作可靠性方面，目前仍未形成共识。一种思路认为，在欠补偿区域，残流增量法接地故障选线无法正确动作，提出通过切换系统接地方式实现故障选线；另一思路认为，为提取故障馈线和非故障馈线中零序电流特征区别，应使过补偿度由-p0调节至p0；还有的思路认为过补偿度的调节并无特殊限制，只需将消弧线圈调节一档或数档即可。

因此，为提高残流增量法单相接地故障选线的可靠性，本发明专利提出了一种新的方法，即首先调节消弧线圈装置，使配电网过补偿度p发生变化，在5个不同的过补偿度(分别为p₁,p₂,p₃,p₄,p₅)下分别测量流过各馈线零序电流工频量幅值；然后利用灰色关联分析对测量到的各馈线零序电流工频量幅值变化序列进行无量纲化处理，并计算任意馈线与参考馈线零序电流工频量幅值变化序列之间的关联度；接着计算某馈线与其他所有馈线之间关联度之和的平均值，称为该馈线的平均关联度；然后计算馈线故障评价指标，具体为该馈线平均关联度与其他所有馈线平均关联度差值绝对值之和；最后确定故障馈线判断阈值，若所有馈线的故障评价指标均低于故障馈线判断阈值，则单相接地故障发生在母线上，否则故障评价指标高于故障馈线判断阈值的馈线为故障馈线。

发明内容：

本发明的目的是提供一种基于灰色关联分析的单相接地故障选线方法，可用于可靠确定经消弧线圈接地配电网发生单相接地故障的馈线，以克服背景技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于灰色关联分析的经消弧线圈装置接地配电网单相接地故障选线方法，其特征在于,包括，

步骤1、调节消弧线圈装置，使配电网过补偿度p发生变化，在5个不同的过补偿度p₁,p₂,p₃,p₄,p₅下分别测量流过各馈线零序电流工频量幅值；形成下述矩阵：

式中x_i^*(k)代表第i条馈线在第k个补偿度下的零序电流幅值，l代表连接至同一母线处的馈线数量。

步骤2、利用灰色关联分析对测量到的各馈线零序电流工频量幅值变化序列进行无量纲化处理，并计算任意馈线与参考馈线零序电流工频量幅值变化序列之间的关联度；