[发明专利]一种三段线缆混合直流输电线路故障区段识别的智能方法

摘要

本发明涉及一种三段线缆混合直流输电线路故障区段识别的智能方法，属于电力系统继电保护技术领域。本发明为由仿真获得三段线缆混合线路正极线路发生短路故障时测量端故障电压行波曲线簇，选取其故障电压初始行波到达M端之前的2个采样点，故障电压初始行波到达M端之后28个采样点的180条全部初始电压行波曲线在PCA空间进行聚类分析。将故障电压行波曲线簇在PC₁和PC₂坐标轴上的投影值q₁和q₂作为SVM的输入属性，根据SVM的输出判断故障区段。并定义SVM输出1为架空线路l₁故障，SVM输出0为电缆线路l₂故障，SVM输出2为架空线路l₃故障，这样可以建立三段线缆混合线路故障区段识别的PCA‑SVM方法，通过仿真实验证明，本发明可以准确的识别三段线缆混合直流输电线路故障区段。

主权项

1.一种三段线缆混合直流输电线路故障区段识别的智能方法，其特征在于：由仿真获得三段线缆混合线路正极线路发生短路故障时测量端故障电压行波曲线簇，选取其故障电压初始行波到达M端之前的2个采样点，故障电压初始行波到达M端之后28个采样点的180条全部初始电压行波曲线在PCA空间进行聚类分析，将故障电压行波曲线簇在PC1和PC2坐标轴上的投影值q1和q2作为SVM的输入属性，根据SVM的输出判断故障区段，SVM输出1为架空线路l1故障，SVM输出0为电缆线路l2故障，SVM输出2为架空线路l3故障；具体步骤如下：第一步、在三段线缆混合直流输电线路中，利用仿真数据形成样本数据库：于架空线路l1起端M观测，分别假设架空线路l1、电缆线路l2和架空线路l3正极线路发生短路故障，沿线路MN全长共设180个故障位置，过渡电阻设为0Ω；第二步、将仿真获得的180条全部初始电压行波曲线进行归一化处理，即在1MHz采样率下，选取其故障电压初始行波到达M端之前的2个采样点，故障电压初始行波到达M端之后28个采样点的电压数据进行均值为零、方差为1的归一化处理；第三步、对上述归一化处理后的数据进行主成分分析，得到电压曲线在第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)上的投影值(q1，q2)；第四步、将第三步得到的投影值(q1，q2)作为SVM的输入属性，构建PCA‑SVM的线路故障段识别机制，并规定SVM输出1为架空线路l1故障，SVM输出0为电缆线路l2故障，SVM输出2为架空线路l3故障；第五步、当三段线缆混合直流线路不同线路发生故障时，将量测端所获得的到达M端之前的2个采样点，故障电压初始行波到达M端之后28个采样点的电压数据，经过数据归一化处理得到故障数据样本，将故障数据样本投入相对应的主成分聚类空间中，得到其在第一主成分(PC1)轴上的投影值q′1和第二主成分(PC2)轴上的投影值q′2；第六步、根据第五步中所得的投影值q′1和q′2作为SVM的输入属性，根据SVM的输出结果判断出故障区段，即：若SVM输出1，则架空线路l1故障；若SVM输出0，则电缆线路l2故障；若SVM输出2，则架空线路l3故障。