[发明专利]一种基于暂态量的谐振接地系统单相接地故障选线方法

权利要求书

1.一种基于暂态量的谐振接地系统单相接地故障选线方法，其特征在于：根据谐振接地电网的实际模型搭建仿真模型，针对各线路结构结合故障条件对单相接地故障暂态过程进行仿真；对故障后各条线路的暂态零序电流进行经验模态分解，求取每条线路的固有模态能量，计算每条线路之间的固有模态能量相对熵，并求取每条线路的综合固有模态能量相对熵；定义馈线Li相对于馈线Lj的固有模态能量相对熵，用来度量两个随机分布的差异，表示为：

设配电网共有N条馈线，则可形成一个N×N阶相对熵矩阵；

定义相对熵矩阵每一个行向量的平均值为该线路的综合固有模态能量相对熵，表示为；

选出综合固有模态能量相对熵最大值与最小值，当最大、最小综合固有模态能量相对熵之差大于设定阈值时，则判定综合固有模态能量相对熵最大值所对应的线路为故障线路，否则判为母线故障。

2.根据权利要求1所述的基于暂态量的谐振接地系统单相接地故障选线方法，其特征在于：所述故障条件包故障初相角、接地电阻和故障位置。

3.根据权利要求2所述的基于暂态量的谐振接地系统单相接地故障选线方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)首先，建立N条中性点经消弧线圈接地系统，针对各线路结构结合故障条件对单相接地故障暂态过程进行仿真，取故障后各条线路的暂态零序电流；

(2)对步骤(1)中各条线路故障暂态零序电流进行经验模态分解(EMD分解)，分解后得到有限个固有模态分量(IMF)和一个剩余项，第k条线路故障暂态零序电流的EMD分解可表示为：

式中，c_j(t)为固有模态分量，r(t)为剩余项，m为IMF分量的数量；

(3)计算第k条线路的有限个固有模态分量(IMF)的能量和剩余项的能量，可表示为；

式中，n为离散信号的长度，t为采样点；

(4)将步骤(3)中的有限个IMF能量和剩余项能量求和，得到第k条线路的固有模态能量，表示为；

式中，N为馈线数量；

(5)计算各条线路的能量权重系数，即某条线路固有模态能量与所有出线的能量总和的比值，表示为；

(6)假设配电网共有N条馈线，则可形成一个N×N阶相对熵矩阵，矩阵M的对角线元素为0，即每条线路与自己本身无差异，表示为：

(7)根据定义的综合固有模态能量相对熵表示式，选出综合固有模态能量相对熵最大值s_max与最小值s_min，计算最大、最小综合固有模态能量相对熵之差，选线判据可表示为：

当Δs＝s_max-s_min设定阀值时，则判定s_max对应的线路为故障线路；

当Δs＝s_max-s_min≤设定阀值时，则判定为母线故障。

4.根据权利要求3所述的基于暂态量的谐振接地系统单相接地故障选线方法，其特征在于：所述设定阀值为0.5。

5.根据权利要求4所述的基于暂态量的谐振接地系统单相接地故障选线方法，其特征在于：步骤(1)所述的暂态零序电流为故障后的首个1/4周期内的暂态零序电流。