[发明专利]一种基于基频相关性和最大关联距离的故障选线方法

说明书

本发明一种基于基频相关性和最大关联距离的故障选线方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、采集计算各馈线的零序电流，利用傅里叶算法计算零序电流中基频分量相位并计算相位差；步骤2、根据相位差进行配电网单相接地故障馈线判定，得到故障线路。本发明中进行配电网单相接地故障馈线判定时，当单相接地故障发生时，首先判断零序电流的基频分量相位差，若差值较小，提出了基于基频分量相关性的故障选线判据；若差值较大，则结合自由振荡分量的首半波极性，通过对自由振荡分量进行重新排列，提出了基于改进关联距离的故障选线判据，本发明的方法结合稳态法和暂态法的优势，充分利用故障零序电流的稳态与暂态信息，能够提高故障选线的准确率。

技术领域

本发明属于电力系统配电网继电保护技术领域，具体涉及一种基于基频相关性和最大关联距离的故障选线方法。

背景技术

在电力系统接地故障中，单相接地故障占所有故障类型的80％以上，因此电力系统故障检测是维持电网安全、可靠和稳定的运行重要手段。中性点经消弧线圈接地的运行方式广泛应用于中低压配电系统(10kV、35kV、66kV等)。对于该种运行方式的电网，当单相接地故障发生时，故障电流幅值较小，外加消弧线圈的补偿作用，导致故障特征微弱。近年来，很多关于故障选线的技术和文章相继发表，但由于恶劣的现场环境，现有选线方法的适用性存在诸多困难和限制。

现有的选线方法主要可以分为稳态法、人工注入法和暂态法，其中，稳态法主要有：比幅比相法、谐波法等，稳态法主要利用故障电压或电流的幅值或相位差异实现选线。基于人工注入的配电网故障选线方法，通过检测人工注入的特定电流信号实现选线。基于稳态法和人工注入法的选线方法便于实现、原理简单。

为了充分利用故障瞬间暂态零序电流中丰富的暂态信息，提高选线的时效性和准确率，基于暂态信息的选线方法成为研究的主流，如能量法、相关分析法、小波分析法、S变换法、希尔伯特-黄变换方法、聚类法等。

稳态法和人工注入法容易受到系统运行方式、电流互感器容量、外界干扰等的因素影响，且在高阻接地故障条件下，选线结果的准确率不高，可靠性不强。目前的暂态选线方法选线原理虽然准确率得到提高，但选线过程复杂且耗费时间长，该方法多伴随现代信号处理算法或智能算法，得到的结果往往具有较强的随机性，在实际应用过程中受到限制。对于聚类法，需要收集足够多的故障线路样本，耗时较长，且故障随机性大，无法保证能够收集到足够丰富的样本数据，实际应用效果不理想。

低阻接地故障时选线准确率高，但当发生高阻接地故障时，由于故障特征微弱且消失较快，仅依靠暂态量的选线方法适用性受限。因此，单相接地故障发生时，若合理利用故障条件下的稳态与暂态信息，势必会提高选线方法的准确率，增加选线方法的适用性。

根据以上论述，现有的故障选线方法要么准确率不高，要么计算过程复杂，选线耗费时间长。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于基频相关性和最大关联距离的故障选线方法，充分利用故障零序电流的稳态与暂态信息，能够提高故障选线的准确率。

本发明所采用的技术方案是，一种基于基频相关性和最大关联距离的故障选线方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、采集计算各馈线的零序电流，利用傅里叶算法计算零序电流中基频分量相位并计算相位差；

步骤2、根据相位差进行配电网单相接地故障馈线判定，得到故障线路。

本发明的特点还在于：