[发明专利]基于多判据融合的小电流单相接地故障选线方法

说明书

技术领域

    本发明涉及小电流单相接地故障领域，尤其涉及基于多判据融合的小电流单相接地故障选线方法。

背景技术

我国6kV~66kV配电网多数采取小电流接地系统。小电流接地系统的故障大多数是单相接地故障。发生单相接地故障时，非故障相电压升高为线电压，若发生间歇性弧光接地还会引起电弧接地过电压，而且随着馈线的增多，电容电流也随之增大。长时间运行会导致故障扩大成两点或多点接地短路，甚至发生相间短路，系统安全受到严重威胁。因此，故障选线是准确定位并排除配电网单相接地故障的重要前提。

目前，国内外采用的单相接地故障选线方法归纳起来有以下几种：绝缘检测法、有功电流接地保护法、功率方向接地保护法、暂态电流接地保护法、残流增量接地保护法、用模糊神经网络理论改进的传统“零序电流比幅法、零序有功分量比幅法、能量法”、“注入信号寻迹法”、“小波分析选线法”等，这些方法都存在一定的缺陷。本方法分析了目前选线方法的基础上，提出了将小波奇异值检测理论、能量法和零序电流群体比幅比相法融合的选线方法，该方法具有故障信息利用率高、计算量适中和选线成功率高等优点。

故障信息包含暂态分量和稳态分量两种。利用暂态分量来进行选线的能量法和小波奇异性方法与故障信息中包含的暂态分量的多少有很大的关系，但是暂态分量衰减速度快，提取难度很大，所以若只利用暂态分量来进行故障选线，在暂态分量很少的情况下选线结果不准确。稳态分量在带故障运行过程中一直存在，具有容易提取的优点，但是选线结果不如利用暂态分量选线准确率高，所以合理利用暂态分量和稳态分量进行选线，能弥补不用选线方法的不足，提高选线的准确率。由于小电流接地系统发生单相接地故障时，存在一个比较明显的暂态过程，暂态零序电容电流往往比其稳态时大几倍到几十倍，此过程包含丰富的故障特征，是基于故障暂态信息的选线算法的计算依据，可以通过判定暂态信息是否丰富，来决定暂态选线判据是否参与到综合选线流程中。

发明内容

本发明将小波变换的奇异性检测理论、零序电流群体比幅比相原理及能量法融合应用于小电流接地系统单相接地故障选线中，充分利用付账信息，得到结果具有很高的可靠性和准确性，通过以下技术方案实现的：

基于多判据融合的小电流单相接地故障选线方法，包括暂态分量强度用符号t表示，可信度是当小电流接地系统发生接地故障时故障信息中的暂态分量超过正常分量的程度，用符号r来表示，当可信度r越大的时候，采用小波和能量法选线准确率越高，随着r的减小选线准确率也会下降，并呈加速趋势，当0.8<r≤1时采用基于暂态分量的选线方法选线准确率高达99%，当0<r≤0.4时，基于暂态分量的选线方法准确率下降比较明显，不宜采用，采用基于稳态分量的选线方法，而当0.4<r≤0.8时启用融合方法选线，融合方法是，首先将小波奇异值检测选线法、能量法、群体比幅比相法的输出结果，再经融合法进行融合法进行算法分析，从而得到最准确的判断；

多判据融合选线的总体原则是：利用选线方法择优选择单一判据参与综合选线流程，以达到最优的选线结果，具体步骤如下：

    1）计算暂态分量强度t，若0.5<t≤1，则可以认为暂态信息明显，暂态算法可信度为80%≤r≤1，暂态算法作为综合选线结果；

    2）若0.2≤t≤0.5，可信度40%≤r≤80%，更相信多判断融合算法，启动综合选线方法，其具体步骤为：首先进行暂态的小波奇异值检测选线方法，在进行能量法，最后进行稳态的群体比幅比相法，得到的选线结果由加强系数信息融合方放，得到最佳选线结论；

3）若t<0.2，暂态可信度为r<40%，此时相信稳态选线算法，即群体比幅比相法选线得到结论。

信息融合的方法有加权系数法、聚类分析法、D-S方法、表决发、人工神经网络、专家系统，采用加权系数法进行融合分析，故障信息包含暂态分量和稳态分量两种。

本发明具有的积极效果是：

本发明的基于多判据融合的小电流单相接地故障选线方法，本方法具有如下特点：提出的多种判据融合的算法既利用了故障的暂态信息又利用了稳态信息，在一定程度上本文克服了单一判据的不足，做到暂态算法与稳态算法的优势互补。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明的基于多判据融合的小电流单相接地故障选线方法流程。

具体实施方式