[发明专利]一种小电流接地故障的快速选线方法

说明书

本发明公开了一种小电流接地故障的快速选线方法，属于电力故障处理技术领域，解决了现有技术中，单相接地故障选线存在的选线准确率不高、选线速度慢的问题。本发明包括以下步骤：步骤1：采集电气信息量；步骤2：进行信号处理，提取稳态、暂态故障特征；步骤3：获取谐波幅值；求取暂态零序有功功率积分分量；基于变分模态分解获取线路能量；将数据进行归一化处理获取样本数据集；步骤4：利用步骤3中获取到的样本数据集进行训练，得到训练后的最佳神经网络模型,将测试样本输入到训练好的模型判断是否发生小电流接地。本发明提升配电网的小电流接地故障评估分析的计算效率，提高小电流接地故障的快速选线效率，提高配电网运行的支撑能力。

技术领域

本发明涉及电力故障处理技术领域，具体涉及一种小电流接地故障的快速选线方法。

背景技术

配电网作为与用户相连直接分配电能的网络，它的安全性和可靠性对国民经济的生产和发展起着至关重要的作用。目前，小电流接地系统为配电网的主要接地方式，小电流接地系统的故障选线一直是电力系统中非常困难的问题。在站端加装小电流接地系统故障选线装置，利用暂态时期的信号特征进行选线，保证配电网供电的可靠性。但存在暂态过程持续时间短，故障信号提取困难等问题。多种故障特征进行融合选线的方法，可以克服单一选线方式的不足。在获得故障时系统的数据特征后，以往的数据优化算法如BP神经网络，支持向量机等均存在迭代速度慢，容易陷入局部最优等问题，导致选线的精确度不高和选线速度较慢。正确率低的选线结果和选线速度过慢会导致系统长时间维持在带故障状态下，单相接地时产生的接地电流会在接地点形成电弧，如果不及时清除，可能会烧毁设备，进而造成经济损失甚至带来安全事故，因此需要迫切提高选线的准确性和快速性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种小电流接地故障的快速选线方法，其目的在于：解决现有技术中，单相接地故障选线存在选线准确率不高、选线速度慢的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种小电流接地故障的快速选线方法，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故障后的电气信息量。提取各线路零序电流与母线零序电压信号步骤为：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。

步骤2：获取零序电流与零序电压信号后，应进行信号处理提取线路稳态、暂态故障特征。

步骤3：对提取的零序电流稳态分量进行快速傅里叶变换,获取稳态时第j条线路的五次谐波分量幅值I_j250HZ。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。

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。

暂态时的零序电压与零序电流分量相乘后再积分，特征量放大，有利于区分故障线路和正常线路的特征值差异，其计算公式如下：

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。

进一步的，将该故障特征数据归一化处理方法如下：假设第j条线路的暂态零序有功功率积分分量为P_j，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，则计算公式为：

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。