[发明专利]风电场集电线单相接地故障定位方法

权利要求书

1.一种风电场集电线单相接地故障定位方法，其特征在于，所述方法包括：

训练自编码神经网络与随机森林模型相结合的回归模型，所述回归模型包含两部分，前一部分为自编码神经网络，用于对模型输入量做进一步的特征提取；后一部分为随机森林模型，基于自编码神经网络提取的特征量完成回归，得到故障点至升压站中压母线的距离；所述回归模型的输入量包括：风电场集电线单相接地故障后集电线接入的升压站中压母线与集电线末端三相电压、零序电压的有效值、相位，以及集电线首末端三相电流、零序电流的有效值、相位，输出量为故障点至升压站中压母线的距离；

实时采集风电场集电线接入的升压站中压母线与集电线末端的三相电压相量，以及集电线首末端的三相电流相量；

计算升压站中压母线与集电线末端的零序电压相量，以及集电线首末端的零序电流相量；

判断是否出现单相接地故障；

如果出现，则将升压站中压母线与集电线末端三相电压、零序电压的有效值、相位，以及集电线首末端三相电流、零序电流的有效值、相位输入训练好的所述回归模型，计算得到故障点至升压站中压母线的距离。

2.如权利要求1所述的风电场集电线单相接地故障定位方法，其特征在于，通过升压站中压母线处安装的电压测点采集升压站中压母线的三相电压相量，通过集电线末端安装的电压测点采集集电线末端的三相电压相量；

通过集电线首端安装的电流测点采集集电线首端的三相电流相量，通过集电线末端安装的电流测点采集集电线末端的三相电流相量。

3.如权利要求1所述的风电场集电线单相接地故障定位方法，其特征在于，所述判断是否出现单相接地故障，包括：

判断升压站中压母线的零序电压的有效值是否大于预设倍数的该母线额定相电压有效值；

如果是，继续判断升压站中压母线的三相电压是否存在某两相电压的有效值相近并且大于第三相电压的有效值；

如果是，则判定出现单相接地故障。

4.如权利要求3所述的风电场集电线单相接地故障定位方法，其特征在于，所述预设倍数为15％。

5.如权利要求1所述的风电场集电线单相接地故障定位方法，其特征在于，所述回归模型包含两部分，前一部分为自编码神经网络，用于对输入量进行进一步特征提取；后一部分为随机森林模型，基于所述自编码神经网络提取的特征量完成回归，得到故障点至升压站中压母线的距离。

6.如权利要求5所述的风电场集电线单相接地故障定位方法，其特征在于，所述自编码神经网络包含输入层、编码器和解码器，对编码器与解码器分别设置3层结构，各层神经元数目分别为20、14、8、14、20、32，各层采用的激活函数为ReLU。

7.如权利要求6所述的风电场集电线单相接地故障定位方法，其特征在于，所述自编码神经网络的优化器为adam，损失函数为mse，评估标准为mae。

8.如权利要求5所述的风电场集电线单相接地故障定位方法，其特征在于，所述随机森林模型所含决策树的数目为100。

9.如权利要求1所述的风电场集电线单相接地故障定位方法，其特征在于，用于训练所述回归模型的训练数据集采用如下方式获取：

在仿真软件中建立与实际风电场相一致的风电场模型；

从集电线首端起，每隔预设距离分别设置一个故障点，各个故障点处分别设置不同的过渡电阻，故障类型分别设置为A相接地、B相接地、C相接地；

每种故障状况进行一次仿真，获得风电场集电线单相接地故障后的集电线接入的升压站中压母线与集电线末端三相电压、零序电压的有效值、相位，以及集电线首末端三相电流、零序电流的有效值、相位，构成一个样本，每个样本的标签设为相应故障状况中故障点至升压站中压母线的距离；

采集所有故障状况对应的样本与样本标签，构成训练数据集。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述风电场集电线单相接地故障定位方法的步骤。