[发明专利]一种基于感应电的快速判断高压母线短路故障的方法

权利要求书

1.一种基于感应电的快速判断高压母线短路故障的方法，其特征在于，所述判断方法包括如下步骤：

步骤1)：数据提取；利用计算机上的采集程序，从调度控制系统的采集WAMS数据中获取特征电气量的实时参数，并将获取的数值存储至数据库中；

步骤2)：提取基于FCM聚类的母线感应电故障聚类特征量，包括感应电压和感应电流；首先，感应电压的提取和判断；采集恢复运行前停运母线的各相感应电压，故障相感应电压降低接近于0，非故障相感应电压变化较小；从恢复运行前停运母线的WAMS有效录波数据中提取感应电压作为特征识别故障：式中，为停电母线上第相感应电压相量，U_p为提取的感应电压特征值；线路母线某一相的感应电压特征大于设定值，则认为该母线为故障母线，其判断公式为：式中，为母线相感应电压特征，U_set为母线感应电压的门槛值；然后，感应电流的提取和判断；采集恢复运行前停运母线上所有出线的感应电流数据计算分相差流作为特征，停运母线的分相差流为故障电流，非故障母线的分相差流计算值接近于0；对母线感应电流的差流特征计算，先计算母线各出线上电流工频感应电流相量，则母线差流特征按下式计算：式中，I₁,I₂,…,I_k分别为母线的k条出线上的感应电流相量，母线电流纵差特征为分相计算；如果母线某一相的纵差特征大于设定值，则认为该母线为故障母线，其判断公式为：式中为母线相差流特征，I_set为母线差流的门槛值；

步骤3)：搭建母线感应电压计算模型；模型不仅包括母线模型，还包括母线上其他对感应电压影响较大的设备模型，包括断路器、引接线对地电容、电压互感器、电流互感器；模型中停电母线在无短路故障情况下的感应电压计算公式为：

式中，U_A：运行母线A相电压，

U_a：停运母线a相感应电压，

C_Aa：运行母线A相、停运母线a相之间的耦合电容，

C_a：停运母线a相对地电容，

CF₁～CF_n：断路器1～断路器n的断口电容，

C₁～C_n：断路器1～断路器n的引接线对地电容，

PT：电压互感器对地电容，

CT：电流互感器对地电容；

步骤4)：基于FCM聚类的母线故障判断；并行的双回母线一回停电检修后，基于感应电压和感应电流的2个聚类特征，构建FCM多维特征聚类分析，从而实现母线故障判别，提高算法的容错性；

步骤5)：结论输出；将判断结论推送至结论输出，给出母线故障情况的输出报告。

2.如权利要求1所述的判断方法，其特征在于，所述步骤3中母线感应电压计算模型的感应电压包括电磁感应电压与静电感应电压个两部分；若停电母线一端停电，另一端正常运行，则停电母线上测得的感应电压主要由电磁感应产生；若停电母线首末双端无接地，则感应电压仅由静电感应产生。