[发明专利]一种利用PMU的配电网故障区段定位方法

权利要求书

1.一种利用PMU的配电网故障区段定位方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、故障相判断：根据故障前三相均相等的单相电流幅值和故障发生后发电机出线母线处的各相电流幅值，确定发生相间故障的两个故障相；具体过程为：测定故障前各相电流幅值均为，测定为发生故障时发电机出线母线处，即x位置三相的电流幅值，i=a，b，c，则发生故障时，位置x处a，b，c三相的电流幅值分别为，，；当计算式满足位置x处任意两个计算式的计算结果大于故障前单相电流幅值I，同时满足第三个计算式的计算结果小于时，则判定计算结果均大于I的两相为故障相，小于的一相为健全相；

步骤2、监测点编号：对于需要故障区段定位的配电网馈线设置PMU监测点，并对每个监测点进行编号，y=1,2,3,…,n；

步骤3、幅值比较初步判定：根据任意两个相邻监测点之间各相电流幅值差的绝对值与故障前三相均相等的单相电流幅值之间的关系，初步确定基于幅值比较判定的故障区段；具体过程为：获取发生故障时各PMU监测点三相的电流幅值I_fyi，当相邻两个监测点之间一组计算式中存在任意两个计算式的计算结果大于故障前单相电流幅值I，且第三个计算式的计算结果小于时，则可初步判定监测点y与监测点y+1之间区段为基于幅值比较判定的故障区段，当相邻两个监测点之间一组计算式都小于时，则初步判定监测点y与监测点y+1之间区段为健全区段；

步骤4、相位比较初步判定：对各PMU监测点发生相间故障的两个故障相电流分别进行模态分解，根据两个模态分解得到的两个特征模态波形之间的时间差、相位差，确定基于相位比较判定的故障区段；具体过程为：

步骤4.1、获取发生故障时各PMU监测点两个故障相的电流；

步骤4.2、对获取的两个故障相电流分别进行集合经验模态分解，得到其本征模态分量IMF_yij，其中，j为本征模态分量数目，j=1，2，…，m；

步骤4.3、将获得的本征模态分量IMF_yij中最低频率的7个本征模态分量IMF_yi(m-6)，IMF _yi(m-5)，IMF _yi(m-4)，…，IMF_yim进行叠加，得到两个故障相分别对应的特征模态分量的波形；

步骤4.4、计算两个故障相分别对应的特征模态分量的波形从故障发生时刻开始第1个基波的波峰的时间差；

步骤4.5、计算两个故障相分别对应的特征模态分量的相位差α_y，即各PMU监测点两个故障相的相位差α_y，计算式如下：

；

步骤4.6、分别对相邻两个PMU监测点两个故障相的相位差α_y做差，得δ；进而，对δ计算余弦相似度cosδ；

步骤4.7、若cosδ时，则初步判定δ对应的相邻两个PMU监测点之间的区段为基于相位比较判定的健全区段；若cosδ时，则初步判定δ对应的相邻两个PMU监测点之间的区段为基于相位比较判定的故障区段；

步骤5：最终判定：判断基于幅值比较初步判定的故障区段与基于相位比较初步判定的故障区段是否一致，若一致，则输出最终的故障区段；否则返回步骤3。

2.根据权利要求1所述一种利用PMU的配电网故障区段定位方法，其特征在于，步骤4.2所述集合经验模态分解中附加白噪声标准差与故障相电流标准差之比取为0.1，添加噪声的次数取为100。