[发明专利]一种能够提高准确率的小电流接地系统单相接地选线方法

摘要

本发明涉及一种能够提高准确率的小电流接地系统单相接地选线方法，包括：(1)监视是否发生故障，若发生，则启动故障选线算法；(2)对故障后第五个周波的零序电压与零序电流的采样数据进行傅里叶变换，得到零序电压与各路出线零序电流基波的幅值和相角，若为中性点经消弧线圈接地系统则计算五次谐波的幅值和相角；(3)构造比幅法故障测度；(4)构造比相法故障测度；(5)构造首半波法故障测度；(6)构造小波分析法故障测度；(7)找出每种判据下故障测度最大的线路编号，若编号相同，则此条线路为故障线路，输出选线结果，选线结束；若编号不同，则启动基于D‑S证据理论的多判据融合方法。本发有效提高了故障选线算法的准确性。

主权项

1.一种能够提高准确率的小电流接地系统单相接地选线方法，包括下列步骤：(1)监视PT二次开口零序电压，当电压超过门限值时记录故障时刻并存储故障后五个周波的零序电压与各路出线零序电流数据，启动故障选线算法；(2)对故障后第五个周波的零序电压与零序电流的采样数据进行傅里叶变换，得到零序电压与各路出线零序电流基波的幅值和相角，若为中性点经消弧线圈接地系统则计算五次谐波的幅值和相角；(3)构造比幅法故障测度：根据第(2)步计算的幅值和相角，以零序电压为参考相量，定义各路出线零序电流极性，若电流超前电压则极性为正，若电流滞后电压则极性为负，用零序电流幅值乘以极性得到出线带极性的幅值量，母线带极性幅值量为所有出线带极性幅值量和的相反数，定义故障电流为母线与各路出线带极性幅值量绝对值和的一半，母线与各路出线的故障测度由故障电流与对应线路带极性的幅值量作差得到，若所得结果小于零则故障测度取零，若大于等于零则保留原结果作为故障测度；(4)构造比相法故障测度：根据第(2)步计算的幅值和相角，计算各路出线零序电流超前零序电压的角度制相角，若相角大于零，则用相角减90后取绝对值作为该路出线的故障测度；若相角小于零，则用相角加90取绝对值，再用180减该绝对值得到一个中间量，用该路出线零序电流幅值与故障电流之比乘以中间量，若所得结果小于90或大于180，则用90或180作为该路出线故障测度，否则所得结果为该路出线故障测度，母线故障测度定义为180与所有出线故障测度最大值之差；(5)构造首半波法故障测度：首先，对首半波中所有线路电流瞬时值求绝对值之和，将最大值点定为首半波极值点，记录极值点处幅值最大的三路出线编号m、n、p，以及对应的零序电流I0m、I0n、I0p，零序导纳Y0m、Y0n、Y0p，首半波法故障测度由幅值和极性两部分组成，幅值部分为，若0.8*Y0m/Y0n<|I0m/I0n|<1.2*Y0m/Y0n，则母线幅值故障测度置一，出线幅值故障测度置零，否则母线幅值故障测度置零，出线幅值故障测度定义为该路出线幅值与所有出线幅值和的比值，极性部分为，比较幅值最大的三路出线极性，若有一路出线极性与其余两路相反，则该路出线极性故障测度置一，包括母线在内的其余线路极性故障测度置零，若三路出线极性相同，则母线极性故障测度置一，其余线路极性故障测度置零，幅值故障测度权重Wa＝Da/(2+Da)，极性故障测度权重Wb＝1/(2+Da)，式中Da＝I0m/I0n，用幅值故障测度与极性故障测度乘以对应权重再相加得到各条线路的首半波故障测度；(6)构造小波分析法故障测度：使用故障后一个周波的采样数据，使用db6小波对各路出线的零序电流进行小波分解，将信号分解到第五尺度，然后对5，4，3，2尺度上的细节分量分别进行小波重构，重构到原信号尺度，给母线及每条出线分别设置一个故障测度并令初值为零，设定一阈值0.3，从第5尺度开始，对各条线路重构信号小波变换值大于阈值的细节分量取出并逐点比较，在各点处找出小波系数幅值最大的3条线路，若3条线路的小波变换值均大于阈值且一条线路的小波变换值与另两条线路的小波变换值异号，则该路出线故障测度累加对应的小波变换值的绝对值，若3条线路的小波变换值均大于阈值且三条线路的小波变换值极性相同，则母线故障测度累加三条线路小波变换值绝对值的平均值，若满足阈值条件的线路只有两条且其小波变换值异号，则线路故障测度分别累加对应的小波变换值绝对值，若满足阈值条件的线路只有两条且其小波变换值同号，则母线故障测度累加对应的两条线路小波变换值绝对值和的三分之一，若满足阈值条件的线路只有1条，则只对该线路的故障测度累加，并乘以权系数三分之一，对4、3、2尺度上的小波变换值同样按照以上步骤计算即得各条线路的小波故障测度；(7)找出每种判据下故障测度最大的线路编号，若编号相同，则此条线路为故障线路，输出选线结果，选线结束；若编号不同，则启动基于D‑S证据理论的多判据融合方法；(8)基于D‑S证据理论的多判据融合方法：定义故障信度，故障信度是指线路发生故障的信任程度，信度为0，表明该线路肯定没有发生故障；信度为1，表明该线路肯定发生故障，首先构造信度分配函数，将故障信度分配给各条线路，此处的故障信度仍然是针对单判据而言的，信度分配函数是两部分函数的乘积m＝mr·ma，mr反应故障测度的相对值，是就判据下的每一条线路而言的，计算线路故障测度在样本总测度中所占份额，若份额小于10％且其故障测度大小在各条线路中排名没有列入前5位，则令该线路mr值为0，这一部分的故障信度分配到了该判据的整体识别框架即m(θ)上，作为不确定的故障信度，否则用份额值作为其mr值，ma反应故障测度的绝对值，是就不同判据而言的，首先根据不同判据设定拐点值C，若该判据下最大故障测度fmm大于等于C，则该判据下ma＝1；若最大故障测度fmm小于拐点C，则该判据下ma＝fmm/C，根据上述方法计算出各个故障判据下的每条线路的基本信度分配值，然后使用证据组合规则求出多个判据组合后的基本信度分配，线路在两个判据下的组合规则为判据一中该线路的故障信度与判据二中该线路的故障信度之积、判据一中该线路的故障信度与判据二中不确定部分的故障信度之积、判据一中不确定部分的故障信度与判据二中该线路的故障信度之积，三者的和除以系数K，每条线路判据一下的故障信度分别乘以除该线路外所有线路判据二下的故障信度，再将所有乘积求和，用1减去这个和即为系数K，得到两个判据下的组合故障信度后再与第三个判据故障信度组合即可得到三个判据下的组合故障信度，以此类推，最终，多判据融合方法将所有判据的故障信度融合在一起，给出每条线路的故障可能性，可能性最大的即为故障线路，输出选线结果，选线结束。