[发明专利]基于多采样频率小波特征能量折算的配电网接地故障定位方法

权利要求书

1.一种基于多采样频率小波特征能量折算的配电网接地故障定位方法，所述配电网接地故障定位方法适用于配电网中，各故障信号采样频率不一致的情况；其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：选定同一母线的全部馈线支路构成为故障选线组，读取馈线上的全部支路的零序电流录波量测，起点时刻对齐到同一时刻，形成起点时刻相同、长度相等的支路零序电流录波量测时间序列：

{X₁(i)|i＝0,1,2,…,M},采样频率f₁；

{X₂(i)|i＝0,1,2,…,M},采样频率f₂；

……

{X_N(i)|i＝0,1,2,…,M},采样频率f_N；

这里：{X_k(i)|i＝0,1,2,M}为支路零序电流录波量测时间序列即原始信号；其中，k＝1,2,…N为量测装置编号；M+1是信号长度；X_k(i)为配网故障检测装置k在采样点时刻i的零序电流录波量测值；f_s为信号的采样频率；

步骤2：对每一条馈线上的各支路零序电流录波量测{X_k(i)|i＝0,1,2,…,M}进行小波变换，将原始信号分解为各阶平滑信号A_kj(n)和细节信号D_kj(n)；其中，第J分解尺度的细节系数分别为：

{D_1J(i)|i＝0,1,2,…,G}

{D_2J(i)|i＝0,1,2,…,G}

……

{D_NJ(i)|i＝0,1,2,…,G}

式中，D_kJ(n)为配网故障检测装置k零序电流录波量测值经小波变换后的第J阶细节分量；J为最大分解尺度；G为小波分解后第J阶细节系数的个数；

步骤3：计算各支路的零序电流录波量测的原始特征能量，小波分解最大分解尺度J阶细节系数平方和，作为时间序列的原始特征能量，对于原始信号X_k(i)，计算公式为：

其中：D_kJ(i)表示信号X_k(i)在步骤2中小波分解后的最大尺度J阶小波分解细节系数，G为细节系数的总数；

步骤4：将各支路的零序电流故障量测的原始特征能量，折算到最低采样频率信号上的相对特征能量，折算公式如下：

k＝1,2,3,…,N；

其中：f_min为步骤1全部采样频率f₁-f_N中的最小值，表示配网故障检测装置k零序电流录波量测的原始特征能量，E_k为折算到最低采样频率f_min上的相对特征能量；

步骤5：根据步骤4计算得到的经折算后的各支路零序电流录波量测的相对特征能量，判断配电网是否发生接地故障，确定故障区间。

2.根据权利要求1所述的基于多采样频率小波特征能量折算的配电网接地故障定位方法，其特征在于：

在步骤5中，通过相对特征能量来判断是否有故障，确定故障区判断规则如下:

1)一条馈线上各支路监测点的零序电流录波量测相对特征能量的最大值大于设定值M_w，则判定为该馈线有接地故障，否则该馈线无接地故障；

2)在判断有接地故障的馈线上，沿着潮流流出母线方向搜索，找到该馈线各支路上零序电流录波量测相对特征能量值E_k最大的监测点，将该监测点设为故障起始点S；

3)从故障起点S继续沿着潮流流出母线方向搜索，直到找到零序电流录波量测相对特征能量值最小的监测点，作为故障尾端点E，则判断接地故障区间为S、E之间。

3.根据权利要求2所述的基于多采样频率小波特征能量折算的配电网接地故障定位方法，其特征在于：

在步骤(5)中，所述设定值M_w取值在30-200之间。