專(zhuān)利名稱(chēng):一種利用可拓理論的配電網(wǎng)纜-線混合線路故障選線融合方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種利用可拓理論的配電網(wǎng)纜-線混合線路故障選線融合方 法,屬電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景隨著城市電網(wǎng)的迅速發(fā)展,鋪設(shè)電纜不僅能夠提高線路的輸送容量, 降低變電站的出線規(guī)模,而且還能減輕對(duì)線路通道方面的壓力,提高通道 利用率,簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)接線,因而現(xiàn)有架空線路逐步入地,電網(wǎng)中電纜線路的 比例上升,纜一線混合線路越來(lái)越多[1'2]。由于電纜的對(duì)地電容比較大,且 電纜參數(shù)依頻特性嚴(yán)重,故障發(fā)生后電纜線路暫態(tài)過(guò)程明顯,在存在電纜、 纜一線混合線路的諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),利用系統(tǒng)故障暫態(tài) 量特征明顯的特點(diǎn),采用基于暫態(tài)量的故障選線方法有利于故障特征的提 取。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究,提出了很多針對(duì)純架空線路的暫態(tài)選線方法[39],但每 種方法都有其局限性。諧振接地系統(tǒng)單相接地選線問(wèn)題之所以難以解決,其主要原因在于 (l)單相接地點(diǎn)電弧不穩(wěn)定。(2)故障穩(wěn)態(tài)電流小。(3)影響的因素很多,如a)故障邊界和故障角。b)線路長(zhǎng)短及結(jié)構(gòu),。c)補(bǔ)償電網(wǎng)脫諧度。d)電流 互感器的傳變特性。e)零序瞬時(shí)功率倒相問(wèn)題。(4)各種方法都有局限性, 普遍適用的方法很難找到,需要解決好多種選線判據(jù)有效融合的問(wèn)題。目 前提出的單相接地故障選線融合方法多為基于證據(jù)理論[11]或模糊理論[12]。 基于上述兩種理論的融合方法在如分配函數(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、隸屬函數(shù)的確定等 問(wèn)題的處理中,主要是通過(guò)主觀經(jīng)驗(yàn)值確定,較難適于不確定的故障實(shí)際, 且這些融合選線方法沒(méi)有解決諧振接地系統(tǒng)故障合閘角很小情況下選線困 難的問(wèn)題。相電壓過(guò)零附近發(fā)生接地故障時(shí)高頻暫態(tài)分量很小,但此時(shí)故障卻引 起了較大的感性衰減直流分量,文獻(xiàn)[13]提出了一種利用衰減直流分量的 故障選線方法。當(dāng)故障發(fā)生在相電壓峰值附近時(shí),系統(tǒng)出現(xiàn)明顯的暫態(tài)電容電流,小波理論為分析暫態(tài)分量提供了一個(gè)非常好的工具,文獻(xiàn)[14,15]充分利用了 db小波包針對(duì)故障后各條線路暫態(tài)電容電流頻率分布的不同情況,自適應(yīng)地選擇故障暫態(tài)特征最明顯的頻段進(jìn)行分析和比較,提高 了選線的可靠性。 參考文獻(xiàn)[I] 于玉澤,覃劍,李功新,等.電纜-架空線混合線路故障測(cè)距方法綜述[J].電網(wǎng)技術(shù),2006, 30 (17): 64-69. [2]吳承思,邰能靈,郁惟鏞,等.超高壓電纜-架空線混合線路故障測(cè)距尋法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2005, 29 (10): 26-30. [3]孫雅明,苗友忠.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(hù)新原理[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2004, 24 (3): 62-66. [4]束洪春,肖白.配電網(wǎng)單相電弧接地故障選線暫態(tài)分析法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2002, 26 (21): 58-61 [5]唐軼,陳奎,陳慶等.導(dǎo)納互差之絕對(duì)值和的極大值法小電流接地選線研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2005, 25 (6): 49-54. [6]苗友忠,孫雅明,楊華.中性點(diǎn)不接地配電系統(tǒng)饋線單相接地故障的暫態(tài)電流保護(hù)新原理[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2004, 24 (2): 28-32. [7]薛永端,徐丙銀,馮祖仁.基于Hilbert變換的非正弦電路無(wú)功及瞬時(shí)無(wú)功功率定義[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2004,28 (12): 35-39. [8]薛永端,馮祖仁,徐丙銀,等.基于暫態(tài)零序電流比較的小電流接地選線研究[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2003, 28 (7): 48-53.[9]薛永端,陳羽,徐丙銀,等.利用暫態(tài)特征的新型小電流接地故障檢測(cè)系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2004, 28 (24): 83-87. [IO]潘永剛.小電流接地選線模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的研制[D].北京華北電力大 學(xué),2002.[II] 賈清泉,楊以涵,楊奇遜.應(yīng)用證據(jù)理論實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)單相接地故障選 線保護(hù)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2003, 27 (21): 35-38.[12]陳炯聰,齊鄭,楊奇遜.基于模糊理論的小電流單相接地選線裝置[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2004, 28 (8): 88-91. [13]束洪春,司大軍. 一種利用衰減直流分量的諧振接地系統(tǒng)故障選線方法[J].中國(guó)電力,2006, 39 (2): 1-4. [14]王耀南,霍百林,王輝,等.基于小波包的小電流接地系統(tǒng)故障選線的新判據(jù)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2004, 24 (6): 54-58. [15]龐清樂(lè),孫同景,鐘麥英,等.基于粗集理論的小電流接地系統(tǒng)故障選線[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2007, 27 (4): 60-64. [16]吳湘淇.信號(hào)、系統(tǒng)與信號(hào)處理[M].第二版.北京電子工業(yè)出版社,2000.[17]麗G M H. A Novel Extension Method for Transformer Fault Diagnosis. IEEE Trans on Power Delivery, 2003, 18 (1): 164-169. 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種利用可拓理論的配電網(wǎng)纜-線混合線路故 障選線融合方法,使選線結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。本發(fā)明利用可拓理論客觀地將針對(duì)小故障角的衰減直流分量特征和適 于大故障角選線的小波包分解綜合相關(guān)系數(shù)有效地融合,經(jīng)理論分析和大 量仿真驗(yàn)證表明,該方法選線結(jié)果準(zhǔn)確、可靠??赏貙W(xué)中的多維物元概念,為諧振接地系統(tǒng)單相接地故障選線多判據(jù) 融合,提供了新思路,無(wú)論故障情況多么復(fù)雜,總可以用一個(gè)多維物元定 性地表征[17]??赏丶现械年P(guān)聯(lián)函數(shù),為計(jì)算各線路的故障置信度提供了 一個(gè)有力的數(shù)學(xué)工具。故障特征分析如下 (1)衰減直流分量當(dāng)諧振接地系統(tǒng)線路沒(méi)有在電壓峰值附近發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)將有衰減 直流分量產(chǎn)生,它只流經(jīng)故障線路和消弧線圈,而不流經(jīng)健全線路;當(dāng)母 線故障時(shí),雖然也有衰減直流分量產(chǎn)生,但它不流經(jīng)任何線路,而是直接 流入消弧線圈;當(dāng)線路在電壓峰值附近發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)中衰減直流分量 很小。諧振接地系統(tǒng)衰減直流分量由式(1)可得。若<formula>formula see original document page 7</formula>成立,則線路/為故障線路,其中<formula>formula see original document page 7</formula>分別表示衰減直流分量最大的3條線路對(duì)應(yīng)的衰減直流分量;若/吣> i^戶 力u不成立,則為母線故障。上述利用衰減直流分量的諧振接地系統(tǒng)故障選線方法,已在本申請(qǐng)人 的在先發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)中有過(guò)詳述,該在先申請(qǐng)的專(zhuān)利號(hào)為 ZL200510010793. 6。 (2)小波包分解綜合相關(guān)系數(shù)諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),健全線路對(duì)地電容的充放電相似, 其零序電流的暫態(tài)分量具有極強(qiáng)的相似性;而故障線路由于附加零序電壓 源的存在,其零序電流的暫態(tài)分量與其它線路的差異最大;當(dāng)母線故障時(shí), 各線路零序電流的暫態(tài)分量都具有極強(qiáng)的相似性。這一特征對(duì)于各線路零 序電流在特征頻帶的暫態(tài)分量更為突出。利用db10小波包將諧振接地系統(tǒng) 流經(jīng)各線路的故障暫態(tài)零序電流進(jìn)行4層分解并剔除工頻所在最低頻段(4, 0)后,能量較大的頻段即為該線路暫態(tài)電容電流分布較集中的頻段,也就 是故障特征最明顯的特征頻段。相關(guān)函數(shù)能綜合反映信號(hào)中每一頻率分量 的綜合相位關(guān)系以及幅值信息,是描述隨機(jī)信號(hào)的重要統(tǒng)計(jì)數(shù)字特征[16]。 因此,對(duì)各線路故障零序電流在特征頻帶的暫態(tài)分量在一定數(shù)據(jù)窗下進(jìn)行 綜合相關(guān)度分析,故障線路的綜合相關(guān)系數(shù)最小。依次在兩個(gè)特征頻帶上對(duì)故障后各條線路零序電流暫態(tài)分量的小波包 分解系數(shù)進(jìn)行兩兩相關(guān)分析,其歸一化的相關(guān)函數(shù)為<formula>formula see original document page 7</formula>(2)式中<(/),《(力分別為線路X, _F的故障零序電流的小波包分解在特征頻 段(g力)下的第J'個(gè)系數(shù),P為綜合相關(guān)系數(shù)且l/^1, P越大,兩個(gè)波 形越相似。當(dāng)P=l,說(shuō)明"(/7)和jK")完全相似。由此可得若Pmax- Pmin 〉Ps6一0.5成立,則P^對(duì)應(yīng)的線路為故障線路,否則為母線故障。上述小波包分解和相關(guān)分析的小電流接地系統(tǒng)故障選線方法,已在本 申請(qǐng)人:的在先發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)中有過(guò)詳述,該在先申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?200710066404.0。根據(jù)以上兩種基于暫態(tài)量的故障特征的分析,應(yīng)用可拓理論即可對(duì)其 進(jìn)行融合。本發(fā)明通過(guò)下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種利用可拓理論的配電網(wǎng)纜-線混合 線路故障選線融合方法,其特征在于通過(guò)下列步驟(1) 、確定單相接地故障的物元三要素 以描述客觀事物的變化過(guò)程,即事物、特征及相應(yīng)的量值構(gòu)成三元組物元,作為描述事物的基本元素,并將事物名稱(chēng)/、特征C、與特征相應(yīng)量值 r作為物元的三要素。根據(jù)系統(tǒng)模型,以確定諧振接地系統(tǒng)單相接地故障的 事物名稱(chēng),即可能發(fā)生故障的線路集合為/={厶厶A A, l, /J,其中 力,力,…,厶分別表示線路1到線路6故障;與之相應(yīng)的特征集合6HG, G}, 特征G為各線路的衰減直流分量/w,特征G為小波包分解綜合相關(guān)系數(shù)^ ; 根據(jù)上述特征分析可知,當(dāng)故障角較小時(shí),若/吣.〉/z^不成立,為 母線故障,則關(guān)于衰減直流分量這一特征的量域Kw為若/,0> 7/^+ iz^成立,則線路2'為故障線路,此時(shí)關(guān)于衰減直流分 量這一特征的量域Kw為K/尸<廣0.5力/《y+ 0.5 /w' j >當(dāng)故障角較大時(shí),若P自-P^〉Pset不成立,為母線故障,則關(guān)于綜 合相關(guān)系數(shù)這一特征的量域K力為K^=< P隨十0. 5| P inl, Pmax+ I Pmin| > 若P皿-P^〉Pw成立,貝U P^對(duì)應(yīng)的線路為故障線路,此時(shí)關(guān)于綜 合相關(guān)系數(shù)這一特征的量域Ka為l < -1, UO. 11 P隨l >(2) 、建立描述單相接地故障的物元模型若諧振接地系統(tǒng)第i條線路發(fā)生單相接地故障,則相應(yīng)的故障物元模型為式中K/=<&, &>為線路i故障關(guān)于特征G容許的量域tl,2,…,6; 力1,2。可見(jiàn)關(guān)于每個(gè)特征的量域按照特征的取值分為了兩部分,即關(guān)于特 征G的量域?yàn)镵w和Kw關(guān)于特征G的量域?yàn)镵力和K,根據(jù)各故障線路 的量域及故障特征,確定節(jié)域廣力二 < c", &>為Z /〃= < /og j.十i, /+ //)g >「 i/尸< 2. _ ), ^a; f+ > ^邊=< / 隨+ 0. 5| Pnin|, 1 > 廣"F < —1,/ nin+0. 2| >(3) 、建立待定故障線路狀態(tài)T的現(xiàn)狀物元模型w=「T Cl "'] (4)式中 為諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),線路i對(duì)應(yīng)各特征的實(shí)際狀 態(tài),即實(shí)際取值。(4) 、計(jì)算關(guān)聯(lián)函數(shù)值P(V。 /c、-h為點(diǎn)^與區(qū)間l的距,&"》為 關(guān)于區(qū)間 2Kv、廣力的關(guān)聯(lián)函數(shù),如圖2所示。當(dāng)4( )^0時(shí),表示7力屬于當(dāng) _ 1時(shí),表示Ko不屬于&;當(dāng)-1〈《7(^)<0時(shí),稱(chēng)為可拓域,表 示K"仍然有機(jī)會(huì)屬于^,并且數(shù)值越大,^越容易轉(zhuǎn)化到K,中。(5) 、確定權(quán)系數(shù)利用衰減直流分量的故障選線方法適于小故障角,基于小波包分解的 故障選線相關(guān)分析方法適于大故障角,因此,根據(jù)故障合閘角的大小來(lái)確 定相應(yīng)的權(quán)重系數(shù),能更準(zhǔn)確地反映故障特征。具體做法為從故障時(shí)刻 開(kāi)始選取母線零序電壓1個(gè)周期的采樣點(diǎn),計(jì)算其相角^。(設(shè)零序電壓為 正弦函數(shù),且入。E[-180°, 180。])。由此可見(jiàn),|k。|-90。|越大,故障角越小,此時(shí)故障線路中含有較大的衰減直流分量,而各線路零序電流所含高頻暫態(tài)分量較小,因此,特征d應(yīng)式中^(》。=、-a + 6.占權(quán)重也越大,特征C2所占權(quán)重越??;反之,Ik。卜9叫越小,故障角越大,故障線路中所含衰減直流分量越小,而各線路零序電流含有較明顯的高頻 暫態(tài)分量,因此,特征d應(yīng)占權(quán)重越小,特征C2所占權(quán)重越大?;谏鲜?分析,根據(jù)故障合閘角的大小來(lái)確定2個(gè)特征的權(quán)重系數(shù)分別為<formula>formula see original document page 10</formula>F、計(jì)算待定故障線路的關(guān)聯(lián)置信度<formula>formula see original document page 10</formula>(6)由圖2可見(jiàn),諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),當(dāng)線路i的^在區(qū)間<&, &>內(nèi)時(shí)^( )>0,即A(力)〉o,表明線路i在特征G條件下判定為故障線路;否則KO〈0,即"力)〈0,表明線路在特征G條件下判定 為健全線路。當(dāng)母線發(fā)生單相接地故障時(shí),各饋線的^均不在區(qū)間< &,, &7 >內(nèi),任意的尼,(^)<0,即A(力)〈0。由此可形成選線判據(jù)a) A(/,)〉0,弁l,2,…,6線路i對(duì)應(yīng)故障線路;b) 若^ (/》〈0對(duì)于i=l, 2,…,6均成立,則判為母線故障。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、 本發(fā)明充分利用了纜-線混合線路故障暫態(tài)電容電流顯著的特點(diǎn),依 據(jù)故障角的大小將兩種選線方法進(jìn)行可拓融合,能有效地克服小故障角情 況下故障暫態(tài)電流小的影響,實(shí)現(xiàn)正確選線。2、 本發(fā)明具有較強(qiáng)的抗電弧接地能力;采用14位A/D以4kHz采樣頻 率進(jìn)行錄波,即具有較高的選線精度。3、 本發(fā)明在短線故障時(shí),能克服健全長(zhǎng)線電容電流的影響;有很強(qiáng)的 抗噪聲能力;高阻接地時(shí)也能正確選線。
圖1為輻射狀諧振接地系統(tǒng)模型;圖2為可拓關(guān)聯(lián)函數(shù);圖3為故障選線算法流程圖。
具體實(shí)施方式
諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),利用可拓理論客觀地將針對(duì)小故障 角的衰減直流分量特征和適于大故障角選線的小波包分解綜合相關(guān)系數(shù)有 效地融合,通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中的各種在線檢測(cè)裝置,可以實(shí)現(xiàn)完善的故障選 線,具體實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示,即本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下1. 當(dāng)母線零序電壓瞬時(shí)值仏")大于《Un,通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中的故障選線 裝置,記錄下故障前2個(gè)周波和故障后10個(gè)周波的各饋線零序電流和母線 零序電壓,其中A—般取值為O. 15, Un表示母線額定電壓;2. 按式(1)計(jì)算各饋出線故障衰減直流分量<formula>formula see original document page 11</formula>(i)若i^.〉 /吣+ i^成立,則線路i為故障線路,其中/^.〉i^》 分別表示衰減直流分量最大的3條線路對(duì)應(yīng)的衰減直流分量;若 i"^u不成立,則為母線故障;3.利用db10小波包將各饋出線故障零序電流進(jìn)行4層分解,并選取特 征頻段,求取特征頻段的小波包分解綜合相關(guān)系數(shù),即依次在兩個(gè)特征頻 帶上對(duì)故障后各條線路零序電流暫態(tài)分量的小波包分解系數(shù)進(jìn)行兩兩相關(guān) 分析,其歸一化的相關(guān)函數(shù)為州<formula>formula see original document page 11</formula>(2)式中<(/),《(力分別為線路A 7的故障零序電流的小波包分解在特征頻 段(g力)下的第J個(gè)系數(shù),P為綜合相關(guān)系數(shù)且k卜l, P越大,兩個(gè)波 形越相似;當(dāng)P=l,說(shuō)明^")和jK")完全相似;由此可得若P皿-Pmin 〉Pm^0.5成立,則Pw對(duì)應(yīng)的線路為故障線路,否則為母線故障;4.確定諧振接地系統(tǒng)單相接地故障的物元三要素以描述客觀事物的 變化過(guò)程,即事物、特征及相應(yīng)的量值構(gòu)成三元組物元,作為描述事物的 基本元素,并將事物名稱(chēng)/、特征C、量值K作為物元的三要素,根據(jù)如圖 1所示的系統(tǒng)模型,以確定諧振接地系統(tǒng)單相接地故障的事物名稱(chēng)1)事 物名稱(chēng),即可能發(fā)生故障的線路集合為L(zhǎng), /5, " A W,其中力,A…,A分別表示線路1到線路6故障;2)各線路特征集合C={G, G}, 特征G為各線路的衰減直流分量&,特征G為小波包分解綜合相關(guān)系數(shù)P ; 3)關(guān)于特征的量域當(dāng)故障角較小時(shí),即/吣〉/z^不成立,為母線故障,則關(guān)于衰減直流分量這一特征的量域l為1= </吣+0. 5/z^, /吣+0.5/,">;若/吣> i"汰u成立,則線路I為故障線路,此時(shí)的衰減直流分量這一特征的量域l為<- 0. 5Ao, 0. 5/^ > ;當(dāng)故障角較大時(shí),即p,- p^〉p^不成立,為母線故障,則關(guān)于綜合相關(guān)系數(shù)這一牛寺征的量域K力為&尸< P隨+0. 5| P in|, / 瞧+ i / min| > ;若P唯—Pmin〉p^成立,則p^對(duì)應(yīng)的線路為故障線路,此時(shí)關(guān)于綜合相關(guān)系數(shù)這一特征的量域Kw為&尸< -1, Ain+0. ll > ;5.建立描述單相接地故障的物元模型若諧振接地系統(tǒng)第i條線路發(fā)生 單相接地故障,則相應(yīng)的故障物元模型為《C2 ^:=1,2,L ,6式中k尸< a!,, >為線路j'故障關(guān)于特征g容許的量域i=l, 2,…,6; 力1,2??梢?jiàn)關(guān)于每個(gè)特征的量域按照特征的取值分為了兩部分,即關(guān)于特 征G的量域?yàn)閘和Kw關(guān)于特征G的量域?yàn)?amp;;和l;根據(jù)各故障線路 的量域及故障特征,確定節(jié)域^尸〈c力,&>為八7尸<7^+7^, 7^+"尸< -l,P in+0. 2| P鵬l > ;6.建立待定故障線路狀態(tài)T的現(xiàn)狀物元模型尺=C2 v,2(4)式中 為諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),線路i對(duì)應(yīng)各特征的實(shí)際狀 態(tài),即實(shí)際取值;7.根據(jù)式(5)計(jì)算故障關(guān)聯(lián)函數(shù)值::1,2,L ,6;y = l,2(2)超低溫性能測(cè)試抽取不同規(guī)格的樣品各2只,在2(TC士5。C用0.1C的電流充電 llh,放置在不同低溫環(huán)境,放置不同時(shí)間,用0.2C放電,放電時(shí)間 如下(見(jiàn)表2)表2超低溫性能測(cè)試放電時(shí)間 單位min環(huán)境溫度 rc)放置時(shí)間 (h)1-1#1-2#2-1#2-2#平均.048240245244250245.4-456239241245243243-4516180186188184184.6(3)超高溫性能測(cè)試抽取不同規(guī)格的樣品各2只,在2(TC士5-C用0.1C的電流充電 llh,放置在不同環(huán)境溫度條件,放置不同時(shí)間,再以0.2C放電,放 電時(shí)間如下(見(jiàn)表3)表3超高溫性能測(cè)試放電時(shí)間 單位min環(huán)境溫度 rc)放置時(shí)間 (h)1-2#2陽(yáng)1#2-2#平均604819719519519819670624223924524324280522122622822522權(quán)利要求
1、一種利用可拓理論的配電網(wǎng)纜-線混合線路故障選線融合方法,其特征在于運(yùn)用可拓理論將各饋出線故障零序電流的感性衰減直流分量特征與暫態(tài)分量小波包分解綜合相關(guān)系數(shù)進(jìn)行融合,具體步驟是(1).確定諧振接地系統(tǒng)單相接地故障的物元三要素以描述客觀事物的變化過(guò)程,即事物、特征及相應(yīng)的量值構(gòu)成三元組物元,作為描述事物的基本元素,并將事物名稱(chēng)I、特征C、量值V作為物元的三要素,根據(jù)系統(tǒng)模型,以確定諧振接地系統(tǒng)單相接地故障的事物名稱(chēng)1)事物名稱(chēng),即可能發(fā)生故障的線路集合為I={I1,I2,I3,I4,I5,I6},其中I1,I2,…,I6分別表示線路1到線路6故障;2)各線路特征集合C={C1,C2},特征C1為各線路的衰減直流分量IDC,特征C2為小波包分解綜合相關(guān)系數(shù)ρ;3)關(guān)于特征的量域當(dāng)故障角較小時(shí),即IDC,i>IDC,j+IDC,k不成立,為母線故障,則關(guān)于衰減直流分量這一特征的量域Vi11為Vi11=<IDC,i+0.5IDC,k,IDC,i+0.5IDC,j>;若IDC,i>IDC,j+IDC,k成立,則線路I為故障線路,此時(shí)的衰減直流分量這一特征的量域Vi12為Vi12=<IDC,i-0.5IDC,j,IDC,i+0.5IDC,j>;當(dāng)故障角較大時(shí),即ρmax-ρmin>ρset不成立,為母線故障,則關(guān)于綜合相關(guān)系數(shù)這一特征的量域Vi21為Vi21=<ρmax+0.5|ρmin|,ρmax+|ρmin|>;若ρmax-ρmin>ρset成立,則ρmin對(duì)應(yīng)的線路為故障線路,此時(shí)關(guān)于綜合相關(guān)系數(shù)這一特征的量域Vi22為Vi22=<-1,ρmin+0.1|ρmax|>;(2).建立描述單相接地故障的物元模型若諧振接地系統(tǒng)第i條線路發(fā)生單相接地故障,則相應(yīng)的故障物元模型為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用可拓理論的配電網(wǎng)纜-線混合線路故障選線融合方法,屬電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。城市配網(wǎng)纜-線混合線路應(yīng)用增多,單位長(zhǎng)度電纜較架空線路對(duì)地電容大,電纜參數(shù)依頻特性嚴(yán)重,纜-線混合線路單相接地電壓電流故障暫態(tài)分量更為顯著。運(yùn)用可拓理論將各饋出線故障零序電流的感性衰減直流分量特征與暫態(tài)分量小波包分解綜合相關(guān)系數(shù)進(jìn)行融合。以可能的故障線路集合、故障特征集合和特征規(guī)定的量域作為可拓融合的物元三要素,以衰減直流分量和小波包分解綜合相關(guān)系數(shù)作為特征集合。根據(jù)故障合閘角的大小客觀地確定權(quán)函數(shù),利用可拓關(guān)聯(lián)函數(shù)計(jì)算各條線路故障的置信度,根據(jù)置信度判斷故障出線。大量仿真結(jié)果表明該方法選線準(zhǔn)確可靠。
文檔編號(hào)H02H7/26GK101227086SQ20081005805
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日
發(fā)明者劉可真, 劉志堅(jiān), 嵐 唐, 孫士云, 彭仕欣, 斌 李, 束洪春, 俊 董, 邱革非 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)