[发明专利]一种基于相关系数的风电场集电线路单相接地故障选线方法

权利要求书

1.一种基于相关系数的风电场集电线路单相接地故障选线方法，其特征在于，包括如下步骤：

Step1：通过电磁暂态仿真在风力发电场的一条集电线路上沿该条集电线路进行测量，若发生单相接地故障则将该条集电线路作为故障集电线路，并于测量点提取出每条集电线路的零序电流；

Step2：截取发生故障后每条集电线路20ms的零序电流波形数列；

Step3：将所有集电线路的零序电流波形数列进行分组，两条集电线路分为一组，且每一条集电线路都需要和其它三条集电线路分别组成一组进行对比，在MATLAB中代入斯皮尔曼等级相关系数公式中进行计算；

Step4：通过对所有计算结果进行对比，当一条集电线路发生故障时，若计算结果大于0，则为非故障集电线路；若计算结果小于0，则这一组中有一条集电线路为故障集电线路，通过计算结果排除非故障集电线路，得到故障集电线路；

所述Step1中，提取风力发电场每一条集电线路的母线侧零序电流，定义故障选线启动判据为：

式(1)中，k表示采样点，K表示一定时窗内采样点数，K≤k，Δi(n)＝i₀(n)-i₀(n-1),i₀(n)和i₀(n-1)为相邻两个采样点的零序电流采样值；

当零序电流超过设定的阀值时，判断风力发电场中的集电线路发生了单相接地故障；

所述Step3中斯皮尔曼计算具体为：

收集一组中集电线路A和集电线路B的零序电流波形数列，把收集到的零序电流波形数列A＝{a1,a2,…,an}按升序或降序排列得到数列x＝{x1,x1,…,xn}，将数列A内每个元素ai在数列x中的位置记为hi，得到数列h；

把收集到的零序电流波形数列B＝{b1,b2,…,bn}按升序或降序排列得到数列y＝{y1,y2,…,yn}，将数列B内每个元素bi在数列y中的位置记为gi，得到数列g；

将数列h和数列g中的每个元素对应相减，得到秩次差数列d_i：

d_i＝h_i-g_i (2)

将秩次差数列d_i带入斯皮尔曼等级相关系数公式：

式(3)中，ρ为斯皮尔曼相关系数，n为输入数列点数，d为数列对应相减的秩次差系数；

将所有组的计算结果形成矩阵S：

矩阵中主对角线ρ₁₁、ρ₂₂、ρ₃₃、ρ₄₄是一条集电线路和自身进行等级相关系数对比，其值均为1；

矩阵中，ρ₁₂与ρ₂₁都表示集电线路1与集电线路2进行相关系数对比，其值相等。