[发明专利]一种适用于森林火灾高阻接地情况下的故障选线方法

说明书

本发明公开了一种森林火灾下高阻接地故障选线方式，包括：步骤1：对采集的各支路零序电流采用小波滤波方式对支路零序电流波形进行滤波处理，滤除噪声干扰，得到去噪后的零序电流对所有支路去噪后的零序电流基于Shapelet算法采用滑动窗口在零序电流时间序列上得到所有可能的子序列集合；对候选集candidate中每一个候选子序列C，计算其与每一条之路零序电流的距离并进行排序；设置不同的阈值d_th，计算每一种分割方式的信息增益Information Gain，将信息增益最高的分割方式作为故障选线的判别方式，确定信息增益最高的分类作为故障分类的最终判别方式，将信息增益最高的分类中A类定义为故障类，A类中的支路则为故障支路。

技术领域

本发明涉及电力系统故障判别领域，特别涉及一种适用于森林火灾高阻接地情况下的故障选线方法。

背景技术

尽快切除故障线路，实现可靠安全的持续供电一直是配电网的重要议题。过去的接地选线装置几乎无力应对像森林火灾这样的高阻接地故障工况。随着智能电网的建设，线路架设范围和密度进一步增加，森林火灾中进行故障选线的难度进一步提高。

现有技术用于故障选线的算法从零序电流中提取特征用于区分故障线路和非故障线路，为使这种区别更加明显，频域特征提取被应用于故障选线。森林火灾下选线的难点在于过渡电阻较高，故障特征不明显，且现场采样噪声干扰严重。这使得森林火灾下故障选线成为配电网中的难点问题。但是由此引发的长时间故障检询以及带来的经济损失和其他伤害是难以接受的，故根据此情境开发新的高效的选线算法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于森林火灾高阻接地情况下的故障选线方法，针对高阻接地的故障工况实现故障选线，对配电网安全运行具有重要意义。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种适用于森林火灾高阻接地情况下的故障选线方法，包括：

步骤一：使用已知故障线路的零序电流历史数据对shapelet模型算法进行训练，训练shapelet模型算法的超参数直至超参数被确定；

步骤二：将训练后的shapelet模型算法应用于故障选线，实时输入各支路零序电流信号，shapelet模型算法自动按照超参数选择最优候选子序列，在计算该子序列与支路零序电流的距离排序后，按训练好的分割阈值和分割方式将各支路进行分类，得到故障类对应的支路即为故障线路。

所述步骤一包括：

步骤1：对采集的已知故障线路的各支路零序电流历史数据采用小波滤波方式对支路零序电流波形进行滤波处理，滤除噪声干扰，得到去噪后的零序电流

步骤2：对所有支路去噪后的零序电流进行归一化处理；采用滑动窗口在零序电流时间序列上得到所有可能的子序列集合：候选集candidate；

步骤3：对候选集candidate中每一个候选子序列C，计算其与每一条之路零序电流的距离并进行排序；

步骤4：设定一阈值d_th，按照此距离阈值采用分割方式sp，将上述支路分为两类A和B，分别指代故障类和非故障类。

K为每一个支路的序号

步骤5：设置不同的阈值d_th，计算每一种分割方式的信息增益Information Gain，将信息增益最高的分割方式作为故障选线的判别方式，确定信息增益最高的分类作为故障分类的最终判别方式，将信息增益最高的分类中A类定义为故障类，A类中的支路则为故障支路；

信息增益计算方式如下：

零序电流集合