[发明专利]一种基于配电自动化数据的小电流系统单相接地故障选线方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于配电自动化数据的小电流系统单相接地故障选线方法和装置，获取配电自动化数据，提取各配电自动化终端的故障特征量；根据各配电自动化终端的故障特征量，构造各配电自动化终端的故障测度隶属度函数与权系数函数；基于各配电自动化终端的故障测度隶属度函数与权系数函数，构造线路故障隶属度函数；利用遗传算法计算线路故障隶属度函数参数的最优值，计算各线路的线路故障隶属度，根据各线路的线路故障隶属度判断线路是否存在故障，选出故障线路。本发明提高了故障选线的准确度，适用于中性点不接地系统与消弧线圈接地系统，能够识别高阻接地、弧光接地、间歇性接地、瞬时性接地等多种接地情况。

技术领域

本发明涉及配网故障选线领域，具体涉及一种基于配电自动化数据的小电流系统单相接地故障选线方法和装置。

背景技术

提高电力系统稳定性，提高供电质量一直是电力部门的基本任务。配电网是电力传输通道的末端，直接关系着用户用电，配电网故障将直接造成用户电能质量降低，严重时会造成停电，危及电力系统安全稳定运行。据统计，全国用户遭受的停电事故有95％由配网故障产生，而配网故障中的绝大多数是单相接地故障。配电网单相接地故障的故障特征十分微弱导致单相接地线路难以准确辨别并切除，因此，提高单相接地故障选线的准确性对提高电力系统稳定性与供电质量具有重要意义。

配网故障选线困难的原因主要是变压器中性点普遍采用非直接接地的方式，单相接地时没有明显的故障回路，故障电流只能通过线路对地电容流通因此幅值较小，导致检测难度较大。现有的故障选线方法主要分为三种，分别是基于单一故障特征的选线方法、基于多种故障特征的选线方法(综合法)和不使用故障特征的选线方法。其中，基于单一故障特征的选线方法通过从线路零序电流中提取能反映故障线路与健全线路区别的特征量来进行选线，这种方法直接面临故障电流较小的难题，对互感器精度的依赖程度较高，准确度无法保证，并且受中性点接地方式与故障情况的影响较大。基于多种故障特征的选线方法(综合法)综合多种单一选线方法进行选线，这种选线方法实现了不同单一选线法的优势互补，但是由于每条出线只采集一组数据，因此受互感器精度的影响仍然较大，准确度受到了限制。不基于故障特征的选线方法通过注入信号、中性点瞬间经中电阻接地、改变消弧线圈补偿度等方式注入特殊信号，通过信号寻踪来确定故障线路，这种方法的缺点是需要装设昂贵的信号注入设备，并且会对电网造成冲击，影响配电网稳定，不能识别瞬时接地故障。小电流系统单相接地故障选线问题一直没有得到很好的解决。

随着我国配电自动化的普及，配电网的自动化水平得到很大提高，配电主站、配电自动化终端的投入运行。配电主站通过通讯通道与配电自动化终端进行通讯，从而获取了大量的故障相关信息，而这些故障信息在目前的故障选线方法中并没有被使用。因此，如何利用配电自动化数据进行小电流系统单相接地故障选线仍是待解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于配电自动化数据的小电流系统单相接地故障选线方法和装置，结合配电网不同位置记录的故障数据，使用模糊理论与遗传算法确定各配电终端的最优故障隶属度函数与权系数函数，最后获得各线路的故障隶属度，从而实现故障选线。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于配电自动化数据的小电流系统单相接地故障选线方法，包括以下步骤：

获取配电自动化数据，提取各配电自动化终端的故障特征量；

根据各配电自动化终端的故障特征量，构造各配电自动化终端的故障测度隶属度函数与权系数函数；

基于各配电自动化终端的故障测度隶属度函数与权系数函数，构造线路故障隶属度函数；

利用遗传算法计算线路故障隶属度函数参数的最优值；

根据线路故障隶属度函数参数的最优值，计算各线路的线路故障隶属度，根据各线路的线路故障隶属度判断线路是否存在故障，选出故障线路。