[发明专利]采用暂态及稳态特征融合的配网单相接地故障检测方法

说明书

本发明公开了一种采用暂态及稳态特征融合的配网单相接地故障检测方法，它包括：谐振接地配电网系统不同故障条件下发生单相接地故障时，健全馈线和故障馈线的稳态和暂态特征的时频分布特性不同，强故障下暂态特征明显，采用故障暂态零序电流时频特性实现配电网故障的准确可靠检测；弱故障下采用故障发生后零序电流稳态量特征实现故障检测；解决了现有技术对暂态量故障选线方法采用暂态零序电流突变量、能量、幅值及极性等，使得选线效果不同程度上得到改善。但是接地故障发生后，消弧线圈的作用使得零序电流微弱，尤其发生间歇性弧光接地时，电弧的燃熄不确定，致使现有技术的检测方法不再可靠等技术问题。

技术领域

本发明属于属于配电网故障检测领域，尤其涉及一种采用暂态及稳态特征融合的配网单相接地故障检测方法。

背景技术

谐振接地配电网系统发生单相接地故障时，因故障电流较小和电弧不稳定因素，使得基于单一故障信息的选线方法在实际应用时效果不甚理想。此外，由于导线坠地、树木与架空馈线接触引起的高阻故障时有发生，使得实际运行中常常存在漏选和误选。而故障后的暂态分量相比稳态分量有很大的优势，利用暂态量进行选线成为故障选线方法之首选。

目前，众多学者已提出多种暂态量故障选线方法，主要利用暂态零序电流突变量、能量、幅值及极性等，使得选线效果不同程度上得到改善。但是接地故障发生后，消弧线圈的作用使得零序电流微弱，尤其发生间歇性弧光接地时，电弧的燃熄不确定，致使现有技术的检测方法不再可靠。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种采用暂态及稳态特征融合的配网单相接地故障检测方法，以解决现有技术对暂态量故障选线方法采用暂态零序电流突变量、能量、幅值及极性等，使得选线效果不同程度上得到改善。但是接地故障发生后，消弧线圈的作用使得零序电流微弱，尤其发生间歇性弧光接地时，电弧的燃熄不确定，致使现有技术的检测方法不再可靠等技术问题。

本发明的技术方案是：

一种采用暂态及稳态特征融合的配网单相接地故障检测方法，它包括：谐振接地配电网系统不同故障条件下发生单相接地故障时，健全馈线和故障馈线的稳态和暂态特征的时频分布特性不同，强故障下暂态特征明显，采用故障暂态零序电流时频特性实现配电网故障的准确可靠检测；弱故障下采用故障发生后零序电流稳态量特征实现故障检测。

采用采用时频特性实现配电网故障的准确可靠检测的方法为：采集各馈线检测的长、短时窗内故障暂态零序电流数据，对故障暂态零序电流数据经小波包分解并重构至不同频段，进而得到的时频特征能充分反应故障信号的时频特性，实现配电网故障的准确可靠检测。

所述对故障暂态零序电流数据经小波包分解并重构至不同频段，进而得到的时频特征能充分反应故障信号的时频特性的方法为：

步骤1、当谐振系统发生单相接地故障时，对故障暂态零序电流按照频带宽度采用小波包分解故障暂态信号采样序列，按照公式(1)计算分解后各频带信号对应的幅值

式中为小波包分解第(j，k)子频带下的系数，每个子频带下共有n个系数，j为小波包分解层数，k为小波包分解的第k个节点；

步骤2、定义暂态零序电流时频特征量为

式(2)中：w_T和w_F分别为时间窗和频率窗的长度；

步骤3、利用时频相关系数来考察同一时频窗内不同馈线暂态零序电流的时频特征量的相似程度。

利用系统的衰减直流分量进行故障检测，以作为暂态高频分量不足情况下的辅助方法，故障电流中不仅包含着基频分量还包含着谐波分量，用含有正弦函数的方程表示，衰减直流分量可用含有衰减指数方程表示