[发明专利]一种基于沿线电压分布和行波信息全覆盖的辐射网故障分支识别方法

说明书

本发明涉及一种基于沿线电压分布和行波信息全覆盖的辐射网故障分支识别方法，属电力系统继电保护技术领域。本发明为当多分支辐射状配网发生单相接地故障时，采用PCA‑SVM识别多分支辐射状配网的故障支路所在割集；然后在故障割集下，对主干1量测端获取的故障行波数据求取线模行波，应用得到的线模行波并根据贝杰龙线路传递方程推算沿线电压行波和电流行波分布，将沿线电压行波和沿线电流行波进行沿线方向行波分解，获取沿线分布的方向行波，再利用其正向行波乘以反向行波并分别于的两个相继的L₁/(2v)时窗长度内进行积分来构造测距函数，最后根据测距函数沿线长L₁范围内行波突变分布来辨识多分支辐射网的故障支路。理论分析和仿真结果表明本方法效果良好。

技术领域

本发明涉及一种基于沿线电压分布和行波信息全覆盖的辐射网故障分支识别方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

配电线路故障，尤其是单相接地故障的快速、准确定位，对保证整个电力系统的安全稳定和经济运行十分重要。配电网一般采用辐射状结构，其线路分支较多，如何准确识别辐射网的故障分支是配电线路故障定位的一大难点。S注入法是一种通过检测注入信号的路径和特征来实现故障分支的辨识和故障点定位的加信诊断方法，但其注入信号有限，而且受导线分布电容影响较大。随着输电线路行波测距的成功应用，已有学者对配电网的故障行波定位展开了研究，提出通过识别来自故障点和不连续点的反射波来确定故障区段。但由于多分支辐射网中故障初始行波衰减大，分支线长度悬殊导致后续波头杂乱无章等因素影响，故障点反射波不易从众多反射波中辨识，从而使依靠时域行波波头进行故障区段判别和定位的方法受到一定程度的影响。因此急需提出一种可靠的不受故障行波波头有效辨识影响的辐射网故障分支识别方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有的辐射网故障分支识别方法可靠性不高的局限性，提出一种基于沿线电压分布和行波信息全覆盖的辐射网故障分支识别方法。

一种基于沿线电压分布和行波信息全覆盖的辐射网故障分支识别方法，当多分支辐射状配网发生单相接地故障时，采用PCA-SVM识别多分支辐射状配网的故障支路所在割集；然后在故障割集下，对主干1量测端获取的故障行波数据求取线模行波，应用得到的线模行波并根据贝杰龙线路传递方程推算沿线电压行波和电流行波分布，将沿线电压行波和沿线电流行波进行沿线方向行波分解，获取沿线分布的方向行波，再利用其正向行波乘以反向行波并分别于的两个相继的L₁/(2v)时窗长度内进行积分来构造测距函数，最后根据测距函数沿线长L₁范围内行波突变分布来辨识多分支辐射网的故障支路，L₁为主干1的线长，v为线路的波速度。

具体步骤为：

(1)多分支辐射状配网发生单相接地故障时，应用PCA-SVM判别该辐射状配网的故障割集；

(2)在采样率1MHz下，对主干1量测端获得的电压、电流进行采样，得到相电流采样值序列i_M,a(k)、i_M,b(k)、i_M,c(k)，相电压采样值序列u_M,a(k)、u_M,b(k)、u_M,c(k)，其中k表示采样点，k＝1，2，…；M表示量测端；

(3)根据式(1)和式(2)分别求出线模电流和线模电压的离散序列i_M,s(k)和u_M,s(k)：

i_M,s(k)＝i_M,a(k)-i_M,b(k) (1)

u_M,s(k)＝u_M,a(k)-u_M,b(k) (2)