[发明专利]一种基于可拓理论的小电流融合选线方法

说明书

本发明公开了一种基于可拓理论的小电流融合选线方法，本发明运用可拓理论将各馈线故障零序电流的感性衰减直流分量特征与特征频段的暂态分量小波包分解综合相关系数进行融合，充分利用了缆‑线混合线路发生单相接地故障时明显的故障暂态特征，根据各特征值自适应地设定各特征对应的量域。以单相接地故障角的大小客观地确定各特征对应的权重系数，进一步提高了选线方法的准确性。

技术领域

本发明涉及小电流融合选线技术领域，具体为一种基于可拓理论的小电流融合选线方法。

背景技术

现有的选线技术都还仅仅是利用故障的部分有用信息，因此都存在一定的局限性，不可能对所有故障情况都适用。近三年来，小电流接地故障选线的研究又掀起了高潮，国内外学者将诸如小波分析、Prony方法、ANN方法、信息融合、模糊方法等引入到小电流接地保护中。但是，如果过于依赖于数学分析工具而忽视了故障特征本身的透彻分析，对问题的解决无异于舍本逐末。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于可拓理论的小电流融合选线方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于可拓理论的小电流融合选线方法,包括以下步骤：

A、求取各馈线线的衰减直流分量；

B、求取小波包分解综合相关系数；

C、确定单相接地故障的物元三要素；

D、建立描述单相接地故障的物元模型；

E、建立待定故障线路状态T的现状物元模型；

F、计算关联函数值确定权系数；

G、根据故障合闸角确定故障权重；

H、计算待定故障线路的关联置信度。

优选的，所述步骤A中具体为：当中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时，流过故障线路的零序电流i_d由暂态电容电流i_C和暂态电感电流i_L两部分叠加而成，即

式中，第一项为接地电流稳态分量；其余为接地电流的暂态分量，等于电容电流的暂态自由振荡分量与电感电流的暂态直流分量之和；

即当线路不在电压峰值附近故障时，系统将有衰减直流分量产生，它只流经故障线路和消弧线圈，而不流经健全线路；当母线故障时，虽然也有衰减直流分量产生，但它不流经任何线路，而是直接流入消弧线圈；当线路在电压峰值附近故障时，系统中衰减直流分量很小，采样信号具有如下形式：

式中I_DC为衰减直流分量初值，τ为衰减时间常数，I_m(n)和φ_n分别为n次谐波的幅值和初相角，将x(t)离散化得：式中ΔT为采样时间间隔，令在一个周期内对x(k)求和、化简可得：

当谐振接地系统故障不发生在相电压峰值附近时，流经故障线路的衰减直流分量较大，流经健全线路的衰减直流分量很小；母线故障时，流经各线路的衰减直流分量都很小，由此可构造小故障角情况下的选线判据为：

1)若I_DC,i>I_DC,j+I_DC,k成立，则线路i为故障线路。其中I_DC,i>I_DC,j≥I_DC,k分别表示衰减直流分量最大的3条线路对应的衰减直流分量；

2)若I_DC,i>I_DC,j+I_DC,k不成立，则为母线故障。