[发明专利]利用Prony相对熵的故障投票选线方法

权利要求书

1.一种利用Prony相对熵的故障投票选线方法，其特征在于，首先，采用Prony方法拟合故障后各分支线路首个T/4周期内的暂态零序电流信号；其次，依据幅值最大原则遴选出表征故障特征信息的暂态主导分量；再次，求取各分支线路相对于其他分支线路的暂态主导分量相对熵；最后，提出采用初步投票、k值校验、最终投票的故障投票选线机制对各分支线路进行投票，进而选出故障线路。

2.根据权利要求1所述的利用Prony相对熵的故障投票选线方法，该方法具体步骤为：

1)当母线零序电压瞬时值大于0.15倍的母线额定电压时，故障选线装置立即启动，采用100KHz的采样频率记录故障时刻起T/4周期内各条分支线路的暂态零序电流信号x_i(n)(i为分支线路编号，i＝1，2，…y；n为采样点，n＝1，2，…N)。

2)采用Prony方法拟合故障后各分支线路的暂态零序电流信号x_i(n)，并根据动态变化率S_DVR与信噪比S_SNR检验拟合精度，若拟合精度满足要求，则Prony方法中模型阶次确定，具体动态变化率与信噪比计算如下：

SDVR=Σn=1N|x^i(n)-xi(n)|2Σn=1N|xi(n)-xi(1)|2]]>

SSNR=20lgrms[xi(n)]rms[xi(n)-x^i(n)]]]>

其中，上式中为Prony方法拟合的暂态零序电流数据，x_i(n)为实测暂态零序电流数据，rms代表求取均方根。一般认为当S_DVR小于1％且S_SNR大于40dB时，阶数选择符合要求。

3)将满足精度要求的Prony方法拟合各分支线路的暂态零序电流信号x_i(n)得到的一系列分量，依据幅值最大原则，选取出各分支线路暂态零序电流主导分量z_i(n)。

4)将所有分支线路的暂态零序电流主导分量求和，定义为一整体系统Z_SUM，具体计算式如下：

ZSUM=Σi=1Nzi(n)]]>

5)计算分支线路S_i的暂态主导分量z_i(n)在整体系统Z_SUM中的比重，即权重系数q_i(n)，计算式如下：

qi(n)=zi(n)ZSUM]]>

同理，可求得分支线路S_j的权重系数q_j(n)，即(j同为分支线路编号，但j≠i)

6)计算分支线路S_i相对于分支线路S_j的Prony相对熵值，计算式如下：

Mij=Σn|qi(n)lnqi(n)qj(n)|]]>

7)利用求得的Prony相对熵值M_ij，计算各分支线路S_i的k值，具体计算式如下：

kjj′Si=max(Mij)Mij′]]>

式中，j′同为线路编号，并且j≠j′，其中，max(M_ij)为线路S_i相对于线路S_j的Prony相对熵M_ij中的最大值，M_ij′为剔除max(M_ij)后的任一相对熵值。

8)初步投票：以1号分支线路S₁为起点，假设S₁为健全线路，则初步投票max(M_lj)所包含的线路编号j(j＝1，2，…y)所对应的线路S_j为故障线路。

9)k值检验：对初步投票结果进行k值检验，若min(k)＜ε，则修改初步投票结果，判定线路S₁为故障线路，若min(k)＞ε，则维持初步投票结果，判定S_j为故障线路，由此，得到第1个经初步投票与k值检验的投票结果。

10)依据8)～9)原理，依次对线路S₂，S₃，…S_N进行初步投票与k值检验，得到y-1个经初步投票与k值检验的投票结果。

11)最终投票：对将经8)～10)得到的所有投票结果(y个)中出现次数大于y/2的分支线路投票为故障线路。