[发明专利]一种利用线模电流进行PCA聚类分析的线缆混合线路故障区段识别方法

摘要

本发明涉及一种利用线模电流进行PCA聚类分析的线缆混合线路故障区段识别方法，属于电力系统测距技术领域。对量测端位于架空线起端的线缆混合线路提取故障初始线模电流行波数据进行PCA聚类分析；当发生故障时，对量测端检测的故障初始线模电流行波数据进行PCA聚类分析得到其在PC1坐标轴上的投影值q1值，根据投影值位于PC1坐标轴的正负半轴判定故障发生在电缆区段还是架空线区段；若q1＜0，判断架空线路故障；若q1＞0，判断电缆线路故障。本发明利用故障初始线模电流行波对线缆混合线路发生单相接地故障进行故障区段定位，为后续行波定位提供依据，仿真表明该方法可以准确、可靠地判断出线缆混合线路的故障区段。

主权项

一种利用线模电流进行PCA聚类分析的线缆混合线路故障区段识别方法，其特征在于：对量测端位于架空线起端的线缆混合线路提取故障初始线模电流行波数据进行PCA聚类分析；当发生故障时，对量测端检测的故障初始线模电流行波数据进行PCA聚类分析得到其在PC1坐标轴上的投影值q1值，根据投影值位于PC1坐标轴的正负半轴判定故障发生在电缆区段还是架空线区段；若q1＜0，判断架空线路故障；若q1＞0，判断电缆线路故障；具体步骤为：(1)将故障初始线模电流行波取绝对值后构成的样本集记为P，样本集是由线路在不同区段上发生故障时的故障初始线模电流行波数据构成；(2)根据样本集，进行PCA聚类分析，选取两个含有最大的特征值所对应的特征向量作为PC1和PC2；(3)当线缆混合线路发生故障时，提取故障初始线模电流行波；(4)将量测端检测的故障初始线模电流行波取绝对值得到|i|；(5)现假设q1和q2是PC1和PC2坐标轴上的投影值，为了求取q1和q2，利用检测到的故障初始线模电流行波数据|i|T(k)和PC1和PC2坐标轴构造超定方程：[PC1,PC2]×[q1，q2]T＝|i|T(k)，利用最小二乘法求取q1和q2；(6)检测到的故障初始线模电流行波数据取绝对值后进行PCA聚类分析，得到其在PC1上的投影值q1；(7)根据PC1上的投影值q1，判别故障位于线缆混合线路的区段；因故障位于电缆区段和架空线区段时，其投影值q1在PC1坐标轴上分布不同，故由此特征为依据，构造故障位于线缆混合线路区段的判据；q1,set具有通用性，q1,set＝0，因此判别故障位于线缆混合线路的区段为：当q1>q1,set时即位于PC1坐标轴的正半轴，判定为故障位于电缆区段；当q1<q1,set时即位于PC1坐标轴的负半轴，判定为故障位于架空线区段。