[发明专利]一种小电流接地故障的快速选线方法

权利要求书

1.一种小电流接地故障的快速选线方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：当小电流接地系统发生故障后，利用故障采集装置记录各种不同情况每条线路故障后的电气信息量；

步骤2：基于步骤1获取每条线路的零序电流与零序电压信号后，进行信号处理，提取稳态、暂态故障特征；

步骤3：利用FFT变换提取每条线路的五次谐波分量幅值，并将其与所有线路的五次谐波分量幅值之和的比值作为故障特征量F₁；

求取暂态零序有功功率积分分量，即暂态时的零序电压与零序电流分量相乘后再积分；将该值与所有线路的积分分量之和的比值作为故障特征量F₂；

对提取的暂态零序电流信号进行VMD分解，在分解个数K为2的条件下，将第i条线路暂态零序电流信号经过VMD分解，求取第i条线路能量占所有线路能量和的能量比重，得到故障特征量F₃；

将故障特征量F₁、F₂、F₃进行归一化处理获取样本数据集；

步骤4：优化C-I-WOA-BP神经网络模型参数并利用步骤3中获取到的样本数据集进行训练，得到优化后的C-I-WOA-BP神经网络模型,将需要测试的线路特征状态送入已优化的C-I-WOA-BP神经网络模型,判断是否发生小电流接地。

2.根据权利1所述的一种小电流接地故障的快速选线方法，其特征在于，所述步骤1具体为：采集装置记录各种不同情况故障后的电气信息量，包括各支路馈线稳态时的零序电流信号，以及暂态时的零序电流信号和母线零序电压信号。

3.根据权利1所述的一种小电流接地故障的快速选线方法，其特征在于，所述步骤3中故障特征量F₁的具体获取过程为：利用采集装置采集故障后每条线路的零序电流稳态信号，对各个信号进行FFT变换，获得五次谐波幅值，同时将每条线路的五次谐波分量幅值与所有线路的五次谐波分量幅值之和的比值作为故障特征量F₁。

4.根据权利1或3所述的一种小电流接地故障的快速选线方法，其特征在于，所述故障特征量F₁的具体数学表达式为：

式(1)中，I_j,250HZ为线路j的五次谐波分量幅值，为所有线路五次谐波分量幅值之和。

5.根据权利1所述的一种小电流接地故障的快速选线方法，其特征在于，所述步骤3中故障特征量F₂的具体获取过程为：当用采集装置提取到各条线路的暂态零序电流和母线的零序电压后，将每条线路的零序电流与零序电压相乘再积分得到线路的暂态零序有功功率积分值；将每条线路的暂态零序有功功率积分值与所有线路的暂态零序有功功率积分值之和的比值作为故障特征量F₂。

6.根据权利1或5所述的一种小电流接地故障的快速选线方法，其特征在于，所述将每条线路的零序有功电流与零序电压相乘再积分的具体数学表达式为：

式(2)中，V(t)为t时刻的零序电压，I(t)为t时刻的零序有功电流，T表示积分周期，取为故障后的一个周波。

7.根据权利1或5所述的一种小电流接地故障的快速选线方法，其特征在于，所述故障特征量F₂的具体数学表达式为：

式(3)中，P_j为线路j的暂态零序有功功率积分值，为所有线路的暂态零序有功功率积分值之和。