[发明专利]一种小电流系统单相接地故障定位方法

权利要求书

1.一种小电流系统单相接地故障定位方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1：提取故障馈线上每个馈线终端在故障时刻前后的零序电流；

实时采集母线的零序电压，当检测到母线的零序电压超过故障判别阈值，根据故障选线方法确定故障馈线，并提取所述故障馈线上的M个馈线终端中每个馈线终端在故障时刻前Q1个采样周期和故障时刻后Q2个采样周期的零序电流；

其中，0＜Q1≤2，2≤Q2≤5，M≥3；

步骤2：依据系统中性点接地方式对步骤1所提取的每个馈线终端的零序电流进行预处理；

其中，若系统中性点接地方式为中性点经消弧线圈接地，执行步骤3；若系统中性点接地方式为中性点不接地方式，采用数字滤波陷波器滤除步骤1所提取的每个馈线终端的零序电流中的工频分量，再执行步骤3；

步骤3：对步骤2中的零序电流进行小波包分解并计算出每个馈线终端在每个频段的能量；

其中，利用db小波对每个馈线终端的零序电流进行N层小波包分解，得到每个馈线终端在2^N个频段中每个频段的分解系数，并根据馈线终端在每个频段的分解系数计算出每个馈线终端在每个频段的能量；

其中，E_mk表示为第m个馈线终端在第(N，k)频段的能量；

表示为第m个馈线终端在第(N，k)频段的分解系数，n为相应频段内的采样点；

k∈{0,1,2...2^N-1}，3≤N≤5，1≤m≤M，N为正整数；

步骤4：从M个馈线终端的所有频段中选择出能量最大的频段，并获取能量最大的频段对应的馈线终端；

步骤5：将步骤4获取的馈线终端中各个频段的能量按照从大到小的顺序排列并选择前R个频段；

步骤6：提取剩余M-1个馈线终端中与步骤5中的R个频段相同的频段的能量，构建每个馈线终端的能量向量；

其中，每个馈线终端的能量向量由馈线终端上步骤5中的R个频段对应的R个能量组成；

步骤7：计算故障馈线上相邻的两个馈线终端的能量向量的标准化欧式距离；

步骤8：判断步骤7中计算的标准化欧式距离是否大于阈值，若大于阈值，大于阈值的标准化欧式距离对应的两个馈线终端之间的区段为故障区段；否则标准化欧式距离对应的两个馈线终端之间的区段为健全区段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7中相邻的两个馈线终端的能量向量的标准化欧式距离公式如下所示：

其中，d_m,m-1表示第m个馈线终端和第m-1个馈线终端的能量向量的标准化欧式距离；

第m个馈线终端的能量向量表示为：第m-1个馈线终端的能量向量表示为：

其中，表示为第m个馈线终端中步骤5中所选择的前R个频段中第R个频段的能量，且第m个馈线终端中步骤5中所选择前R个频段中的第R个频段为第m个馈线终端的所有频段中的第(N,k_R)个频段；

表示为第m-1个馈线终端中步骤5中所选择的前R个频段中第R个频段的能量；且第m-1个馈线终端中步骤5中所选择前R个频段中的第R个频段为第m-1个馈线终端的所有频段中的第(N,k_R)个频段；

为步骤5中所选择的前R个频段中第1个频段、第2个频段、第R个频段所对应第m个和第m-1个馈线终端的能量之间的标准差，k_R∈{0,1,2...2^N-1}。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3采用db5小波对每个馈线终端采集的零序电流进行N层小波包分解。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中分解层数的N等于4。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5中所选择前R个频段中的R等于3。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中滤波器的频率响应特性为：

其中，H(e^jωT)是频率响应函数，e^jωT表示为复指数信号，z₁，z₂为传递函数的零点，p₁，p₂为传递函数的极点，ω_f为陷波角频率，T为周期，j为虚数符号。