[发明专利]一种基于变异系数与高阶累积量的小电流接地选线方法

说明书

本发明提供一种基于变异系数与高阶累积量的小电流接地选线方法，包括当小电流接地系统发生单相接地故障时,记录该故障时刻前一个周期与后一个周期的暂态零序电流信号，获取暂态零序电流纯故障分量信号；将每条线路的暂态零序电流纯故障分量信号进行变异系数的求解，判断每条线路的极性是否相同，若极性相同，判断为母线故障；若极性唯一不同，判断为线路故障，且对应极性唯一不同的线路为待定故障线路；获取故障后的暂态零序电流信号，对每条线路的暂态零序电流信号进行变分模态分解，得到IMF分量；获取每条线路IMF分量的高阶累积量值，对应高阶累积量值最大的线路为待定故障线路，若双重待定故障线路选线结果相同，判断该线路为故障线路。本发明检测精度高，适用范围广，实用性强，广泛应用于电力系统中。

技术领域

本发明属于电力系统配电自动化技术及用电安全领域，涉及一种配电网中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时的选线方法，具体涉及一种基于变异系数与高阶累积量的接地选线方法。

背景技术

我国6~66kV供电系统普遍采用中性点非有效接地方式，包括中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统和中性点经电阻接地系统,称之为小电流接地系统,其优点在于接地电流小，系统能够继续运作1~2h，供电可行性高,但是发生永久性接地故障时，为了防止因非故障相电压升高、绝缘损坏而导致故障扩大,必须快速准确地选出故障线路并予以切除。

小电流接地系统,特别是中性点经消弧线圈接地系统故障信号小,不易辨别,给继电保护和故障选线带来了很大的困难。目前小电流选线方法主要分为两类，基于稳态信号分析和暂态信号分析；由于故障电流的稳态分量较小,导致许多基于稳态分析的接地选线装置效果不佳，主要的暂态信号特征提取方法有：暂态能量法、S变换、普罗尼(Prony)算法、相关分析法、小波包分解、经验模态分解、集合模态分解、变分模态分解，希尔伯特-黄变换等。

发明内容

本发明是一种基于变异系数与高阶累积量的小电流接地选线方法，其目的为配电网中性点非有效接地系统提供一种准确性高、运行可靠的小电流接地选线方法，尤其是在判断母线故障时，方法简便、精确。

为了达到上述目的,本发明提出的技术方案为一种基于变异系数与高阶累积量接地选线方法，包括如下步骤：

步骤1、当小电流接地系统发生单相接地故障时，通过每条线路上的馈线装置，获取单相接地故障前一周期和故障后一周期的暂态零序电流；

步骤2、获取每条线路暂态零序电流纯故障分量信号；对此信号进行变异系数的求解，根据每条线路变异系数的正负，判断每条线路的极性是否相同，若极性相同，判断为母线故障；若极性唯一不同，判断为线路故障，且对应极性唯一不同的线路为待定故障线路，并执行步骤3；

步骤3、获取故障后每条线路的暂态零序电流信号；首先对该信号进行三层变分模态分解，得到每条线路的IMF分量；

步骤4、根据步骤3得到每条线路的IMF分量，对IMF分量进行高阶累积量求解，得到每条线路的高阶累积量值，对应高阶累积量值最大的线路为待定故障线路；

步骤5、利用步骤2中暂态零序电流变异系数和步骤4中IMF分量高阶累计量值，进行双重特征故障选线，若任意两重特征数据的选线结果相同，即为故障线路。