[发明专利]配电网铁磁谐振在线监测系统及铁磁谐振分类识别方法

说明书

本发明公开了配电网铁磁谐振在线监测系统，包括系统初始化模块、数据库模块、数据通信模块、聚类识别模块、知识库模块和主控单元；所述聚类识别模块，通过计算聚类分析指标，对一定数量的包含不同铁磁谐振类型的训练样本进行聚类，得到铁磁谐振分类指标并存入知识库模块；再计算实际样本的聚类分析指标，与铁磁谐振分类指标进行对比识别铁磁谐振类型。还公开了配电网铁磁谐振分类识别方法。本发明通过对一定数量的训练样本进行聚类分析指标计算后聚类，得到铁磁谐振分类指标，再将发生故障时实际样本的聚类分析指标与铁磁谐振分类指标进行对比识别实际样本的铁磁谐振类型，便于电力检修人员及时采取相应的抑制谐振措施，防止事故进一步扩大。

技术领域

本发明涉及配电网铁磁谐振识别技术领域，具体涉及一种配电网铁磁谐振在线监测系统，及铁磁谐振分类识别方法。

背景技术

电力系统中存在许多电感和电容元件，如变压器、互感器、电抗器、线路导线等均可作为电感元件；线路导线的对地和相间电容等均可作为电容元件。在系统进行操作或发生故障时，这些电感和电容元件，可能形成各种不同的振荡回路，在一定情况下，产生谐振现象，引起谐振过电压。电压互感器中的非线性励磁电感因带有铁芯会产生饱和现象，使电感参数不再是常数，而是随着电流或磁通的变化而变化。这种含有非线性电感元件的电路，在满足一定条件时，会引发铁磁谐振，产生很大的过电压和过电流，严重威胁着电力系统的安全稳定运行。

目前对于铁磁谐振都是采取统一的抑制措施，但是铁磁谐振对系统参数的变化极为敏感，可分为分频、基频、高频三种类型，某种抑制措施对一种频率的谐振是有效的，但对另一种频率的谐振可能毫无作用，因此不对铁磁谐振进行分类识别，很多时候并不能很好的抑制过电压，事故会进一步扩大。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明公开了一种配电网铁磁谐振在线监测系统及铁磁谐振分类识别方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

配电网铁磁谐振在线监测系统，包括系统初始化模块、数据库模块、数据通信模块、聚类识别模块、知识库模块和主控单元；

所述系统初始化模块，在整个系统投入运行时，对系统结构参数和运行参数进行初始化，并将各模块的初始化信息传送至主控单元；

所述数据库模块，包括线路对地电容数据库、PT励磁电感数据库、线路对地容抗值数据库和PT励磁电抗值数据库；

所述数据通信模块，通过以太网连接广域测量系统中的PMU电源管理单元进行通信，接受报文进行解析，录入数据并存储；

所述聚类识别模块，通过计算聚类分析指标，对一定数量的包含不同铁磁谐振类型的训练样本进行聚类，得到铁磁谐振分类指标并存入知识库模块；再计算实际样本的聚类分析指标，与铁磁谐振分类指标进行对比识别铁磁谐振类型。

本发明的进一步方案是，所述数据库模块采用SQL Serve实现。

本发明的进一步方案是，所述数据通信模块的通信符合IEEE C37.94协议。

本发明的进一步方案是，所述主控单元为ZigBee中央协调器。

本发明的更进一步方案是，还包括检测报警模块，当实际样本的聚类分析指标落入铁磁谐振分类指标中时，检测报警模块启动触发电路，将触发信号传送至主控单元启动报警装置，提示发生铁磁谐振并显示铁磁谐振类型。

本发明的进一步方案是，所述聚类识别模块的计算步骤如下：

步骤1：通过公式(1)计算比值参数γ，公式(1)为：γ＝X_c0/X_m，其中X_c0为配电网容抗值，X_m为PT励磁电抗值；