[发明专利]10kV配电网单相接地故障区段定位方法

说明书

一种10kV配电网单相接地故障区段定位方法，从电网配用电信息数据源中获取配电网的固有特征以及历史故障记录中的故障定位条件特征和结果特征；以各种类型配电网的固有特征作为自组织映射神经网络SOM的输入进行聚类，将特征相似的配电网聚为一类；将每一类配电网的故障定位条件特征与结果特征作为广义回归神经网络GRNN的输入进行训练，获得每一类配电网的故障定位模型；当配电网在运行过程中发生单相接地故障时，根据发生故障的配电网所属的聚类类别，将该配电网各供电区段的故障定位条件特征输入到与该类别对应的配电网故障定位模型中，得到故障区段定位结果。本发明数据来源广，容错性高，能够快速准确地定位故障区段。

技术领域

本发明涉及电网运行管理领域，尤其涉及一种10kV配电网单相接地故障区段定位方法。

背景技术

配电网中最易发生的故障是单相接地短路故障(以下称单相接地故障)。我国10kV配电网大多采用小电流接地方式，发生单相接地故障后，线电压仍然对称、故障电流小，虽暂不影响对负荷的连续供电，但长时间运行可能导致故障扩大或损坏电气设备，因此快速准确地找到故障位置对配电网安全稳定运行具有重要意义。但由于10kV配电网分支线众多，故障区段的判断较为困难，传统定位方法依靠的是人工巡线，由电网操作人员沿着线路巡视，查找故障地点，这种方法不仅会耗费大量的人力物力，而且效率也不高，延长了用户的停电时间，对供电可靠性产生了较大的影响。

在配电网短路故障定位方面，已有研究提出了矩阵算法和行波法等方法。矩阵算法大多基于配电网中安装的监测装置，需要利用故障指示器和馈线终端单元(FTU)等装置监测到的信号进行定位，很大程度上依赖于配电网FTU的配备情况，且由于室外环境恶劣，容易出现错报，此外，由于仅使用单一指标、容错性不高，常会出现定位错误。10kV配电网分支线众多，行波法易受过渡电阻及电网运行方式影响，并且由于电缆与架空线混合线路中行波的波速度不一致以及行波在众多线路分支点处会发生频繁的折反射，这些都会给故障定位的准确性带来很大的影响。

发明内容

本发明提供一种10kV配电网单相接地故障区段定位方法，数据来源广，容错性高，能够快速准确地定位故障区段。

为了达到上述目的，本发明提供一种10kV配电网单相接地故障区段定位方法，包含以下步骤：

步骤S1、从电网配用电信息数据源中获取配电网的固有特征以及历史故障记录中的故障定位条件特征和结果特征；

步骤S2、以各种类型配电网的固有特征作为自组织映射神经网络SOM的输入进行聚类，将特征相似的配电网聚为一类；

步骤S3、将每一类配电网的故障定位条件特征与结果特征作为广义回归神经网络GRNN的输入进行训练，获得每一类配电网的故障定位模型；

步骤S4、当配电网在运行过程中发生单相接地故障时，根据发生故障的配电网所属的聚类类别，将该配电网各供电区段的故障定位条件特征输入到与该类别对应的配电网故障定位模型中，得到故障区段定位结果。

所述的电网配用电信息数据源包含：生产管理系统、故障抢修管理系统、SCADA系统、配电自动化系统、供电电压检测系统、配变负荷监测系统、电能质量在线监测系统、用电信息采集系统、负荷控制与管理系统、营销业务管理系统、可靠性分析系统、线损系统、故障录波系统。

所述的固有特征包含：

系统运行方式；

线路均匀度：以架空线路占所有线路的比例来衡量线路的均匀程度；

线路分支度：以配电网内的分支线数与主馈线数之比来衡量网络的分支程度；

负载率：负载率是配电网中各配电变压器及线路承担的负荷与其额定容量之比的平均值。

所述的故障定位条件特征包含：