[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

说明书

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，选择起点时刻相同，用等长度的时间序列，对各采样频率不同的采样值原始数据做小波变换，把得到的各时间序列原始特征能量值，折算到最低采样频率上，然后在同一个频率上比较各时间序列的相对特征能量的大小，来实现接地检测与故障定位。本发明通过小波变换提取故障特征能量、将不同采样频率故障录波信号，折算到最低采样频率下的相对特征能量，然后根据相对特征能量来判别是否有接地故障、确定故障首尾端。

技术领域

本发明属于配电自动化技术领域，通过配电网接地故障检测中的小波特征能量的折算，实现多种采样频率下配网接地故障检测与定位，通过小波变换提取故障特征能量、将不同采样频率故障录波信号，折算到最低采样频率下的相对特征能量，然后根据相对特征能量来判别是否存在故障、确定故障首尾端。

背景技术

配电网出现单相接地故障时，暂态过程存在丰富的故障信息，故障时的暂态过程不受接地方式的影响，利用暂态分量进行故障检测具有重要意义。通过提取暂态信号中的特征分量则可以提高选线和定位的精度。通过与故障终端相配合，故障终端检测出单相接地故障发生时，自动生成故障录波文件；配电网主站通过主动召唤故障录波并分析故障时的暂态波形，实现故障选线和故障定位功能。从而解决小电流接地配电网单相接地故障选线和定位的难题，完善配电网馈线自动化功能，提高系统的自动化水平。

暂态过程存在丰富的故障信息，故障时的暂态过程不受接地方式的影响，通过提取暂态信号中的特征分量，可以实现高精度的故障提高选线和定位。接地故障发生后先经过暂态过渡过程(1-2个周波)，然后进入稳态状态，但是根据现场录波数据分析，暂态过程和稳态过程并不是按照时间严格区分。应用小波分析算法，提取故障暂态信号的特征量进行故障选线,选用合适的小波基对暂态零序电流的特征分量进行小波变换后，得到故障线路上暂态零序电流特征分量，通过比较特征能量，来实现故障检测与定位。

现有文献的所有故障监测与定位算法是在录波采样频率相等的前提下进行的。配电网小电流接地故障实时检测，与变电站接地故障检测的环境完全不同,各故障监测装置厂家，采用不同标准采样频率(3600、4800)Hz上送实时故障录波数据到配网中心，更有厂家采用4096Hz的采样频率上送故障录波数据，在配网中心需要把不同采样频率的录波数据进行分析计算，提取故障特征、检测故障，确定故障首尾端，实现故障检测与定位。

多采样频率数字信号处理系统中各个信号的采样频率是不相等的，对不同采样频率的信号数据能量特征比较，需要根据各个部分信号的采样频率折算到统一的低采样频率或相等的时间窗口，比较才有意义，否则会出现故障检测与的定位的结论错误。

发明内容

本发明属于配电自动化技术领域，为实现多种采样频率下配网接地故障检测与定位，本发明公开了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，通过小波变换提取故障特征能量、将不同采样频率零序电流录波量测信号，折算到最低采样频率下的相对特征能量，进而根据相对特征能量来判别故障类型、确定故障首尾端。本发明采用多种采样频率的小波特征能量的折算算法，实现多种采样频率下配网接地故障检测与定位，通过小波变换提取故障特征能量、将不同采样频率故障录波信号，计算时间序列等长度时间区间内的原始能量特征，将不同采样频率的时间序列，折算到最低采样频率下的相对特征能量，然后根据相对特征能量来判别故障类型、确定故障首尾端。

小波分析算法属于已有知识，这里不再详细描述。

本发明具体采用如下技术方案：

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，其特征在于：选择起点时刻相同，用等长度的零序电流录波量测时间序列作为原始采样数据，对各采样频率不同的原始采样数据做小波变换，得到的各零序电流录波量测原始特征能量值，折算到最低采样频率上，然后在同一个频率上比较各时间序列的相对特征能量的大小，来实现接地检测与故障定位。