[发明专利]一种电力系统输电线路短路故障诊断方法

权利要求书

1.一种电力系统输电线路短路故障诊断方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：输电线路电流信号提取及数据预处理；

步骤2：故障诊断流程，输电线路短路故障可以分为：单相接地短路、两相间短路、两相接地短路以及三相接地短路四类故障，因此，在故障诊断时应首先判断某条线路是否发生了故障，然后确定故障类型及故障相别；

步骤3：参数设置，在进行故障诊断时用到了三个参数alpha1,alpha2,alpha3，用于比较电流信号小波转换后能量熵的绝对值之和之间的关系，从而确定输电线路是否发生故障、故障类型及故障相别，所以，参数的设置是整个诊断模型中关键的一步；

步骤4：在步骤3参数设置基础上，结合步骤2设计的输电线路故障诊断模型，就能诊断出输电线路是否发现故障以及发生的故障类型。

2.根据权利要求1所述一种电力系统输电线路短路故障诊断方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤如下：

步骤1.1：提取输电线路电流信号，每条输电线路都会配备相应的故障录波器，通过传感器采集获得对应线路的录波信号，此处的录波信号为离散的数据序列；一个录波文件会包含相应输电线路的多项数据，该文件存储于系统录波数据库中，首先按照既定的数据转换规则从上述录波文件中转换得到输电线路录波电流序列；然后生成电流序列文本，此序列数据采集间隔为0.3125ms，即每秒钟采集3200个等间隔的数据；

步骤1.2：小波变换求各相电流能量熵值，给定一个离散信号序列x(n)时，在时刻k和尺度j快速转化，转换后得到高频分量D_j(k)和低频分量A_j(k)；频带信息包含在信号分量D_j(k)和A_j(k)中，通过以下方式获得重建：

Dj(k):[2-(j+1)fs,2-jfs]Aj(k):[0,2-(j+1)fs](j=1,2,...,m)---(1)]]>

其中，f_s是离散信号采样频率；

通过离散小波变换后的离散信号序列x(n)可以表示为：

x(n)=D1(n)+A1(n)=D1(n)+D2(n)+A2(n)=Σj=1JDj(n)+AJ(n)---(2)]]>

E_jk是在时刻k和尺度j下小波能量谱，计算方法如下：

Ejk=|Dj(k)|2---(3)]]>

小波熵值的计算方法有很多种，其中采用非规范化香农熵方法计算小波能量熵，计算公式如下：

Ej=-ΣkEjklogEjk---(4)]]>

最后求解小波能量熵绝对值之和，计算公式如下：

E=Σj|Ej|---(5)]]>

由步骤1.1可以得到的三相电流值i_a,i_b,i_c，求对地电流i_g：

i_g=i_a+i_b+i_c     (6)

根据上述方法对三相电流及对地电流i_a,i_b,i_c,i_g四个离散信号序列求取小波能量熵的绝对值之和，得到对应的四个熵值之和分别为suma,sumb,sumc,sumg。