[发明专利]一种风电场集电线路单相接地故障选线方法

权利要求书

1.一种风电场集电线路单相接地故障选线方法，其特征在于：利用零序电压突变量判断风电场小电阻接地集电系统是否异常运行，若判断系统发生单相接地故障，对各集电线路的零序电流进行采样，选取暂态零序电流进行2层小波分解，提取低频带的零序电流小波系数，并计算各集电线路之间的Hausdorff双向距离，形成各集电线路的Hausdorff距离矩阵，对Hausdorff距离矩阵每列进行求和，形成各条集电线路的零序电流综合关联系数矩阵，选取零序电流综合关联系数最大的集电线路，计算该条集电线路的零序电流综合关联系数商，形成该条集电线路的零序电流综合关联系数商矩阵，若该矩阵的互关联系数均大于阈值，则该条集电线路发生单相接地故障，若该矩阵的互关联系数均小于阈值，则汇集母线发生单相接地故障；

具体步骤为：

Step1：提取风电场集电系统中性点零序电压，定义突变量启动判据为：

式(1)中，k表示当前采样点，K表示一定时窗内的采样点数，k≥K，Δu(n)＝u₀(n)-u₀(n-1)，u₀(n)为零序电压采样值，当零序电压突变量超过设定的阈值时，判断风电集电系统发生了单相接地故障；

Step2：提取各集电线路出口保护处的故障后5ms的零序电流数据，对各集电线路零序电流进行小波2层分解与重构，提取低频带零序电流小波系数，根据式(2)求取第i和j条集电线路低频带零序电流小波系数的Hausdorff距离，形成各集电 线路的Hausdorff距离矩阵H；

H(i,j)＝max[h(i_0i,i_0j),h(i_0j,i_0i)] (2)

式(2)中，h(i_0i,i_0j) 、 h(i_0j,i_0i)分别为第i到第j条集电线路、第j到第i条集电线路零序电流小波系数的Hausdorff单向距离；

Step3：通过式(4)求取各集电线路零序电流波形综合关联系数H_j，并根据式(5)形成零序电流波形综合关联系数矩阵H_Σ；

H_Σ＝[H₁ … H_j … H_k … H_m]，j＝1,…,j,…,k,…m (5)

Step4：假设第k条集电 线路对应的元素H_k为矩阵H_Σ的最大值，根据式(6)求取各集电线路综合关联系数商S_kj，并根据式(7)计算综合关联系数商矩阵S_k；

S_k＝[S_k1 … S_kj … 1 … S_km]，j＝1,…,j,…,k,…m (7)

Step5：设定阈值S_th，若矩阵S_k互关联系数均大于S_th，则第k条集电线路故障；若矩阵S_k互关联系数均小于S_th，则为汇集母线故障。