[发明专利]一种基于特征频带收敛性闵氏距离的配电网故障选线方法

权利要求书

1.一种基于特征频带收敛性闵氏距离的配电网故障选线方法，其特征在于：包括如下步骤：当配电网发生单相接地故障时，采集各馈线的零序电流数据，在短时窗内对零序电流采用小波变换计算出各馈线在各个频带下的总能量，根据能量和最大原则确定特征频带，计算各馈线间特征频带的收敛性闵氏距离，形成特征频带的故障距离矩阵，利用特征频带的故障距离矩阵计算出各馈线之间的综合故障距离，根据馈线间的综合故障距离得到各馈线发生单相接地故障的相对概率，根据发生故障相对概率的大小进行故障选线；

具体步骤如下：

(1)母线零序电压瞬时值大于设定阈值时，判断为发生了单相接地故障；

(2)若判定系统发生单相接地故障，采集各馈线零序电流，采用小波对故障零序电流作多分辨率分析，按照式(7)计算分解后各频带信号对应的能量和；

信号x_i(n)在尺度j下的能量和E_ij为

式(7)中，D_j(k)为信号x_i(n)在尺度j下的小波重构系数,k＝1,2,...,n，n为采样点数；

(3)除去工频量所在的频带，能量集中的频带包含了暂态电容电流的特征，根据能量和最大原则来选择特征频带来获取暂态电流的特征，则所有信号在尺度j的总能量E_j为

式(8)中，h表示共有h个信号；

(4)利用式(6)计算馈线间特征频带的收敛性闵氏距离形成特征频带的故障距离矩阵D，

式中，x_i(k)表示馈线i的零序电流特征频带，x_j(k)表示馈线j的零序电流特征频带，i,j＝1,2,…,m，m为馈线数，

表示馈线i与馈线j之间在特征频带下p次幂的收敛性闵氏距离，考虑到保留小数点后两位数字，ε取0.005，矩阵D中对角线元素均为0，非对角线元素d_ij表示馈线i与馈线j之间特征频带下的收敛性闵氏距离；

(5)根据特征频带的故障距离矩阵求取综合故障距离矩阵d，定义馈线i与其他馈线的综合故障距离的平均作为馈线i的综合故障距离d_i，即

d＝[d₁ d₂ … d_m]

(6)根据综合故障距离求取每条馈线相对于其他馈线发生故障的可能性，定义馈线i发生故障的概率是本馈线与其他馈线的距离比上所有馈线综合故障距离的和，形成馈线i发生故障的相对概率P_i，如式(10)所示；

P＝[P₁ P₂ … P_m]

(7)选出发生单相接地故障相对概率最大的三个按照大小排序分别为P_a，P_b，P_c，当满足P_aP_b+P_c时，相对概率最大的P_a对应的馈线为故障馈线，否则判断为母线故障。