[发明专利]一种基于SVMR过渡电阻估计的电网故障区段定位方法

说明书

本发明公开了一种基于SVMR过渡电阻估计的电网故障区段定位方法，该方法根据配电网拓扑结构，对每个节点进行不同过渡电阻的单相接地故障模拟，建立包含故障电压幅值及相角信息的数据库；以数据库训练支持向量机回归分析器，实现对故障过渡电阻的回归估计；然后基于对当前故障的过渡电阻估计结果遍历计算配电网所有区段的信息距离，结果中距离最短的区段则被判断为故障所在的区段。本发明中的方法仅需要在辐射型配电网的近电源节点处安装一个监测点即可完成对故障区段的定位。

技术领域

本发明涉及故障定位领域，具体涉及一种基于SVMR过渡电阻估计的电网故障区段定位方法。

背景技术

我国配电网的中性点接地方式以不接地或谐振接地为主(经消弧线圈接地)。在我国配电网的继电保护配置中，两相和三相故障是重点关注的对象。保护系统对于两相、三相故障的保护措施是充分的，甚至是冗余的。对于单相接地故障而言，由于其故障电流相对较小，对系统的危害也较小，理论上允许系统带故障运行小于2小时。由于目前我们配电网的结构越来越复杂，接入设备越来越多，容量也越来越大，长时间保持的单相接地短路电流使得故障由单相故障向两相甚至三相故障演变的风险随之加大。因此，对配电网单相接地故障进行准确、快速的定位对保障电网安全运行具有重要的实际意义。

传统的单相接地故障定位方法大多需要在每个节点都装设故障监测系统，在保证整体电网可观测的条件下，才能够对故障进行准确定位。然而相对于高压电网来说，配电网的监测条件并没有那么理想，并且由于我国在欠发达地区的配电台区自动化水平较差，想要在监测条件相对匮乏的情况下实现准确的故障定位更为困难。因此，有必要对监测条件要求相对较低的单相故障区段定位方法进行研究，为欠发达地区配电网提供更丰富的故障信息，以提高电网公司对电网的运维效率。

发明内容

为了解决或部分解决相关技术中存在的问题，本发明提供了一种基于SVMR过渡电阻估计的电网故障区段定位方法，根据配电网拓扑结构，对每个节点进行不同过渡电阻的单相接地故障模拟，建立包含故障电压幅值及相角信息的数据库。以数据库训练支持向量机回归分析器，实现对故障过渡电阻的回归估计。然后基于对当前故障的过渡电阻估计结果遍历计算配电网所有区段的信息距离，结果中距离最短的区段则被判断为故障所在的区段。该方法仅需要在辐射型配电网的近电源节点处安装一个监测点即可完成对故障区段的定位。此处需要说明的是，由于配电网各个区段的距离较短，因此，根据区段定位的结果即可反应故障发生位置。因此该方法的定位结果仅精确到区段位置。

本发明提供了一种基于SVMR过渡电阻估计的电网故障区段定位方法，包括：

建立过渡电阻估计数据库；

采用SVMR方法对故障电阻进行估计；

将估计的故障电阻R_f与过渡电阻估计数据库中的故障电阻进行比较，识别故障区段。

可选地，所述建立过渡电阻估计数据库，具体包括：

在配电系统的每个节点上设置相应的过渡电阻，模拟单相接地故障；从测量节点记录短路后单相接地故障的电压幅值和角度，即为{(U₁，sinθ₁)，(U₂，sinθ₂)，…，(U_n，sinθ_n)}，其中，n为节点编号；

在故障模拟实验中，单相接地故障的过渡电阻选取范围为[1，10]，选取的遍历步长为1欧；

建立所有节点的过渡电阻估计数据库，所建立的每个节点的过渡电阻数据形式为一个10*3的矩阵，10表示过渡电阻的取值为1～10，3表示每次故障模拟实验的所对应的信息(U_n，sinθ_n，R_f)，其中，R_f为过渡电阻。

可选地，所述采用SVMR方法对故障电阻进行估计，具体包括：