[发明专利]一种配电网暂时过电压分类识别方法及装置

说明书

本发明涉及一种配电网暂时过电压分类识别方法及装置，该方法主要内容包括获取波形采样数据、计算采样数据的能量贡献率和奇异谱熵，提取采样数据的时域能量分布特征、对采样数据进行局部特征尺度分解及带通滤波以获取重心频带、结合阈值判别法实现配电网暂时过电压类型识别。本发明不需要分类器，算法简单，计算时间少，能够较准确地识别单相金属性接地、间歇性弧光接地、高频谐振、基频谐振、分频谐振五类配电网过电压类型，本发明的配电网过电压类型识别方法具有较强的适应能力，在噪声干扰的工况下仍具有较高的过电压类型识别正确率。

技术领域

本发明涉及配电网领域，特别是涉及一种配电网暂时过电压类型识别方法及装置。

背景技术

运行经验表明，过电压是影响配电网安全运行的重要因素之一。暂时过电压持续时间较长，易引起设备绝缘损坏，从而引发各类短路故障，危及配电网供电可靠性。因此，及时检测配电网出现的过电压，准确区分过电压类型，对于配电网灾害预防和故障分析是十分必要的。但现有的过电压监测装置尚不具备过电压类型识别能力，更多的是人工经验判断，效率低且正确率不高。因此，快速提取暂时过电压信号的特征量，自动识别过电压类型，对于提高配电网的自愈能力、构建主动配电网具有重大意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种配电网暂时过电压类型识别方法及装置，能够及时准确识别暂时过电压类型。

本发明采用以下方案实现：一种配电网暂时过电压分类识别方法，包括如下步骤：

步骤S1：配电网发生过电压后，获取母线三相电压和零序电压在过电压发生前后一段时间内的波形采样数据；

步骤S2：对步骤S1获取的零序电压采样数据计算故障后两个工频周波的能量贡献率E，判断E是否大于阈值，若是，判为操作过电压，识别过程结束；

步骤S3：若E小于阈值，判为暂时过电压，计算对应的三相电压采样数据的奇异谱熵S，判断S是否大于阈值，若是，判为单相金属性接地过电压，识别过程结束；

步骤S4：若S小于阈值，对相应的零序电压采样数据进行局部特征尺度分解、希尔伯特变换及带通滤波，计算重心频带N_g；

步骤S5：采用阈值判别法区分三种铁磁谐振过电压和间歇性弧光接地过电压：若N_g等于6，判为高频谐振过电压；若N_g等于5，判为基频谐振过电压；若N_g小于5且大于等于2，判为分频谐振过电压；若N_g等于1，判为间歇性弧光接地过电压，识别过程结束。

进一步地，所述步骤S1中的截取波形采样数据的具体过程如下：为了获取完整的分频谐振波形，至少截取5个工频周波的电压采样数据。

进一步地，所述步骤S2中的计算能量贡献率E的具体过程如下：

能量贡献率根据公式计算，其中，N₁为2个周波的采样点数；N₂为截取的总时段的采样点数；v₀(k)为零序电压信号序列；选取能量贡献率为60％作为暂时过电压和操作过电压的分类判据。

进一步地，所述步骤S3中计算三相电压采样数据奇异谱熵的具体过程为：

设截取的信号采样点数为n，三相电压信号矩阵为U＝[u_a，u_b，u_c]，对矩阵U作奇异值分解，得到奇异谱Λ＝diag{μ₁，μ₂，μ₃}，信号奇异谱熵

其中，判别单相金属性接地过电压的阈值取1.15。

一种配电网暂时过电压类型识别方法，其特征在于：步骤S4包括如下步骤：