[发明专利]一种基于原子分解算法的配电网内部过电压的识别方法

摘要

本发明涉及一种基于原子分解算法的配电网内部过电压的识别方法，首先获取配电网系统发生过电压事故时，配电网母线处前0.5至故障后8个周波的三相电压波形；并将三相电压波形划分为共4个时段；T0、T1、T2和T3；计算T0时段的零序电压有效值；采用基于帝国殖民竞争优化的原子分解算法对T1、T2和T3时段的三相电压波形进行原子分解，获得有效原子参数，基于此参数，判断电压类型。本发明利用原子分解算法对配电网内部过电压进行辨识，区分不同的过电压类型。仅通过时域分析和原子分解算法进行特征提取，由于特征量最高维数仅为1，无需分类器，只利用阈值对过电压信号进行识别。经仿真及物理仿真实验验证，所提方法识别准确高，抗噪能力强。

主权项

1.一种基于原子分解算法的配电网内部过电压的识别方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：获取配电网系统发生过电压事故时，配电网母线处前0.5至故障后8个周波的三相电压波形；步骤S2：将步骤S1中三相电压波形划分为T0～T3，共4个时段；T0时段为过电压发生后1个周波至5个周波；T1时段为过电压发生前后各0.5个周波；T2时段为过电压发生后5个周波；T3时段为过电压发生后5个周波至8个周波；步骤S3：依据式(1)计算T0时段的零序电压有效值U_0·RMS，若小于阈值δ₁，进入步骤S4；否则进入步骤S5；式中：U_A(n)、U_B(n)、U_C(n)表示三相电压的电压采样序列；U₀(n)为零序电压的采样序列；N为4个周波的采样点数；δ₁取2.0kV；步骤S4：采用基于帝国殖民竞争优化的原子分解算法对T1时段的三相电压波形进行原子分解，并判断A、B、C三相电压波形中是否有两相波形存在频率满足大于2000，且其持续时间T大于5ms的原子，若是，则判为合闸空载线路过电压；否则，判断是否有两相波形存在频率满足小于等于2000且其持续时间T小于等于5ms的原子，若是，则为合闸空载线路过电压，否则判为其他类型操作过电压；输出结果，结束辨识；步骤S5：采用基于帝国殖民竞争优化的原子分解算法对T2时段的零序电压进行原子分解，若主导原子的频率大于等于100Hz，则判为高频谐振过电压；若主导频率小于40Hz，则判为分频谐振过电压，输出结果，结束辨识；否则进入步骤S6；其中，所述主导原子即与信号匹配度最大的原子，信号匹配度主导原子的匹配度P₁＝maxP_i；步骤S6：求取T2时段的高频原子总相对匹配度G_H·toal，判断G_H·toal是否大于阈值δ₂，若是，判为间歇性弧光接地过电压；输出结果，结束辨识；否则进入步骤7；其中，阈值δ₂取0.4；原子相对匹配度计算公式为：高频原子总相对匹配度计算公式为：式中，G_f为频率f∈[100,3000]原子的相对匹配度；步骤S7：采用基于帝国殖民竞争优化的原子分解算法对T3时段的零序电压进行原子分解，若存在频率属于[60,300]Hz的原子，则判为基频谐振；若原子频率均为位于[40,60]Hz之间，则判为单相金属性接地过电压，输出结果，结束辨识。