小電流系統(tǒng)接地選線方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)保護技術，特別涉及一種基于小波奇異熵和支持向量機 的小電流系統(tǒng)接地選線方法。
【背景技術】
[0002] 目前，我國中低壓配電網中性點接地方式一般多采用經消弧線圈接地，或者中性 點不接地。當配電網發(fā)生單相接地時，故障相電壓變?yōu)榱?，非故障相的電壓由相電壓升高?線電壓。按照運行規(guī)程，在發(fā)生單相接地故障時，一般仍然允許繼續(xù)運行1-2小時。由于非 故障相的電壓由相電壓升高為線電壓，非故障相的絕緣易受到破壞進而發(fā)展成為兩相短路 或者三相短路，因此在發(fā)生故障后，調度運行人員會立即通知操作隊排除故障。限于我國配 電網自動化水平，目前我國一般采用線路逐條試拉的方法來確定故障線路。
[0003] 對現(xiàn)有的技術文獻檢索發(fā)現(xiàn)，基于注入變頻信號法的經消弧線圈接地系統(tǒng)控制與 保護新方法（[J].中國電機工程學報，2000,20(1) :29-32)提出采用注入信號法，這種方法 的缺點在于需要附加信號發(fā)生裝置，投資較大；五次諧波檢測原理及其在礦井高壓電網單 相接地保護中的應用（[J].工礦自動化，2004,03 :10_13)提出經消弧線圈補償后電流的主 要成分是五次諧波，可利用五次諧波來實現(xiàn)選線，但是五次諧波電流很微弱，不容易測量和 提取。有些利用故障暫態(tài)分量，由于故障電流中暫態(tài)分量遠大于穩(wěn)態(tài)分量，這類方法目前屬 于主流，如下面文獻 ： 基于小波包的小電流接地系統(tǒng)選線新判據(jù)[J].工礦自動化，2004,24(6) :54-58; 小波包在配電網單相接地故障選線中的應用[J].電網技術，2004,24(6) :9-13，17; 一種配電網線一纜混合線路故障選線新方法[J].電力系統(tǒng)自動化，2008,32(11): 61-65 ； 基于多頻帶分析的自適應配電網故障選線研究[J].中國電機工程學報，2003,23(5): 44-47 ； 一種自適應捕捉特征頻帶的配電網單相接地故障選線新方案[J].中國電機工程學報， 2006,26(2) ：41-46 ； 諧振接地配電系統(tǒng)饋線單相接地故障的暫態(tài)電流保護原理[J].中國電機工程學報， 2004,24(3) ：62-66 ； 遺傳優(yōu)化神經網絡在小電流接地系統(tǒng)中的應用[J].繼電器，2004, 32(5) :29-31。
[0004] 此外還有使用智能算法來實現(xiàn)故障選線，如遺傳算法、蟻群算法、人工免疫算法、 粗糙集理論等，如下面文獻 ： 基于蟻群算法的神經網絡配電網故障選線方法[J].繼電器，2007,35(16) :1-6; 基于人工免疫算法的小電流配接地故障選線[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2009, 37(24):27-31 ； 基于粗集理論的小電流配接地故障選線[J].中國電機工程學報，2007, 27(4) :60-64; 小波熵證據(jù)的信息融合在電力系統(tǒng)故障中的應用[J].電力自動化設備，2008,28(9): 64-67。
[0005] 利用零序電流的相關性進行小電流接地系統(tǒng)故障選線（[J].電力自動化設備， 2007, 27 (4) :60-64)提出用小波熵和證據(jù)融合的算法，多種小波熵形成多個證據(jù)，然后多個 證據(jù)融合達到選線的目的，但是并未指出實際情況中各類干擾對結果的影響；利用時頻譜 相似度識別的配電線路接地選線方法（[J].中國電機工程學報，2013, 33 (19):183-189)提 出故障線路的零序電流波形與非故障線路的零序電流波形相似度低的特點進行選線，但是 由于線路參數(shù)不盡相同，致使該算法裕度不高。非有效接地電網單相電弧接地故障的建模 及仿真（[J].電力系統(tǒng)自動化，2009, 33(13) :63-67)的用小波包對線路零序電流做多分辨 分析，得到對應的時頻譜矩陣，與其他時頻譜矩陣相似度差異較大所對應的線路為故障線 路，但相似度閾值的選取則依賴于經驗，不能保證準確率盡可能高。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術存在的問題，提出了一種小電流系統(tǒng)接地選線方法，以小 波奇異熵和支持向量機為基礎，對故障選線算法的進行優(yōu)化，以提高小電流接地系統(tǒng)單相 接地故障選線的準確率。
[0007] 本發(fā)明的技術方案為：一種小電流系統(tǒng)接地選線方法，具體包括如下步驟： 1) 配電網故障仿真模型的建立：配電網中性點經消弧線圈接地，建立單相接地故障仿 真模型； 2) 對各條線路零序電流做小波分析：設定仿真時間，對所建立的模型進行仿真，即得到 各條線路的零序電流，對所得零序電流的波形做小波分析，得到小波分析的系數(shù)； 3)求取各條線路的小波奇異熵：在步驟2)中得到小波分析的系數(shù)后，以每條線路的小 波系數(shù)為向量，構成一個矩陣； 4)求取小波奇異熵：在得到步驟3)矩陣的奇異值后，按以下公式，即可得到小波奇異 熵；
【主權項】
1. 一種小電流系統(tǒng)接地選線方法，其特征在于，具體包括如下步驟： 1) 配電網故障仿真模型的建立：配電網中性點經消弧線圈接地，建立單相接地故障仿 真模型； 2) 對各條線路零序電流做小波分析：設定仿真時間，對所建立的模型進行仿真，即得到 各條線路的零序電流，對所得零序電流的波形做小波分析，得到小波分析的系數(shù)； 3) 求取各條線路的小波奇異熵：在步驟2)中得到小波分析的系數(shù)后，以每條線路的小 波系數(shù)為向量，構成一個矩陣； 4) 求取小波奇異熵：在得到步驟3)矩陣的奇異值后，按以下公式，即可得到小波奇異 熵；
式中4^為第鄧介增量小波的奇異熵，七表示分解后得到矩陣的奇異值，|為i的最 大值，即；I的個數(shù)； 5) 由支持向量機進行分類，判斷單相線路接地故障。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種小電流系統(tǒng)接地選線方法，建立配電網故障仿真模型，通過求取各條線路的零序電流的小波奇異熵、使用支持向量機對小波奇異熵進行分類，對故障線路進行判斷。本發(fā)明以小波奇異熵和支持向量機為基礎，對故障選線算法的進行優(yōu)化，以提高小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線的準確率。
【IPC分類】G01R31-02, G01R31-08
【公開號】CN104614638
【申請?zhí)枴緾N201410813210
【發(fā)明人】高亮, 梁育彬, 肖賢貴, 陳炯, 裴長生, 劉建鋒, 張勇, 郝明杰, 高寶明
【申請人】國家電網公司, 上海電力學院, 國網山西省電力公司檢修分公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月24日