[发明专利]一种基于多测点正序电压最优匹配的电压暂降源定位方法

摘要

本发明涉及一种基于多测点正序电压最优匹配的电压暂降源定位方法，首先采用多个测点故障前后的正序电压变化量作为特征量构成故障模式，定义了模式相似度；在各支路中点预设故障形成典型模式群，将测点正序电压量测量构成的待识别模式与典型模式群进行相似匹配，根据相似度将典型模式聚类为多个子群，将相似度最大的子群所对应的线路组成初选故障线路集，缩小定位搜索空间；建立最优估计模型，以相似度最大为目标函数，以初选故障线路集中的故障线路号及故障距离为优化变量，寻找最优匹配的故障模式，采用自适应粒子群优化算法对模型进行求解，确定故障线路和故障位置。本发明能有效克服故障类型和过渡电阻对电压暂降源定位的影响，定位精度高。

主权项

1.一种基于多测点正序电压最优匹配的电压暂降源定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：提取系统信息，由正序节点阻抗矩阵构造故障点的特征模式，其具体为，故障后监测点M的正序电压如下式所示：其中，为故障前监测点M的正序电压，为监测点M与故障点F之间的正序传递阻抗，是故障点F的短路电流正序分量；监测点M与故障点F之间的正序传递阻抗可由正序节点阻抗矩阵计算得到，如下式所示：其中，为监测点M与节点C之间的正序互阻抗，为监测点M与节点D之间的正序互阻抗，λ为故障点F到线路首节点的归一化距离,节点C和D分别为故障点F所在线路的首节点和末节点；监测点M的正序电压变化量为：按以上方法求得所有监测点的正序电压变化量，将所有监测点的正序电压变化量构成正序电压变化量序列；将所述正序电压变化量序列按下式进行标准化处理：其中，X为正序电压变化量序列，E(X)为正序电压变化量序列X的平均值，D(X)为正序电压变化量序列X的方差；将标准化后的正序电压变化量序列定义为故障点F的特征模式P(i,λ):P(i,λ)＝[V1,V2,…Vm,…VN]T其中，i为线路编号，λ为故障点F到线路首节点的归一化距离，Vm为标准化后的第m个节点正序电压变化量，且1≤m≤N，m，N为正整数；步骤S2:将发生未知故障时的节点正序电压变化量检测值进行标准化处理，构成的序列定义为待识别模式F：其中，为标准化处理后的第m个节点的正序电压变化量检测值，且1≤m≤N，m，N为正整数；步骤S3:建立典型模式群G：选择在各线路中点设置故障，离线计算其特征模式如下式所示，构成典型模式群G：G＝[P1,P2,…,Pj,…,PL]其中，Pj为第j条线路中点故障时的特征模式，j＝1,2,…,L，L为系统的线路总数；步骤S4:提取初始故障线路集：计算待识别模式F与典型模式群G中各典型模式的模式相似度：Sj＝S(F,Pj)采用自适应聚类算法对Sj进行聚类，选择Sj最大值所在类的典型模式，将其对应的线路选入初选故障线路集J；步骤S5:建立最优估计模型：在所述初选故障线路集J中，以相似度最大为优化目标，以线路编号和故障距离为优化变量，求解故障定位的最优估计模型，用数学函数表述如下：max S(Pk(λ),F):0≤λ≤1其中，Pk(λ)为第k条线路上到线路首节点的归一化距离λ处的特征模式，k为初选故障线路集J中的线路编号；步骤S6:求解最优估计模型定位故障点：模型优化求解得到J中各线路k的最大相似度和最优故障距离将按从大到小排序，将中最大值所对应的线路判定为故障线路T，其相应的最优故障距离判定为故障位置p：其中，为故障线路T对应的最优故障距离。