[发明专利]一种配电线路潜在故障识别系统

权利要求书

1.一种配电线路潜在故障识别系统，其特征在于，包括：

数据采集终端，设置于配电线路各区段开关处的测量点，实时采集线路三相工频电压数据、三相工频电流数据、三相电压行波数据、三相电流行波数据以及各个开关的状态信息；

主站后台系统，包括处理单元和显示装置，所述处理单元用于执行：根据三相电压行波数据与三相电流行波数据，检测行波是否启动；若行波启动，则根据零模电压初始行波与零模电流初始行波的极性，判断扰动是否位于线路区段内；若扰动位于区段内，则利用三相工频电压数据以及开关的状态信息，判断扰动类型，识别是否为潜在故障；

显示装置，与处理器连接，用于显示扰动线路区段、扰动分析结果、线路运行状态。

2.根据权利要求1所述的配电线路潜在故障识别系统，其特征在于：所述处理单元被构造为包括行波启动判断模块，用于判断数据采集终端所采集的三相电压行波数据和三相电流行波数据是否超过阈值，若三相电压行波或三相电流行波中任一行波超过阈值，则判定为行波启动。

3.根据权利要求1所述的配电线路潜在故障识别系统，其特征在于：对于35KV及以下的配电线路，电压阈值设为5V，电流阈值设为2.5A。

4.根据权利要求2所述的配电线路潜在故障识别系统，其特征在于：所述处理单元被构造为还包括扰动位置判断模块，用于行波启动时，根据零模电压初始行波与零模电流初始行波的极性，判断扰动是否位于线路区段内，具体执行策略包括：

根据零模电压初始行波与零模电流初始行波的极性，判断扰动相对于各区段测量点的位置，具体为：利用三相电压行波合成零模电压行波，利用三相电流行波合成零模电流行波，再对零模电压行波与零模电流行波进行小波变换并求模极大值，具体采用三次中心B样条函数的导函数作为小波函数，进行4层小波变换，利用第2层小波变换模极大值的正负表示零模电压与电流初始行波的极性，若零模电压初始行波与零模电流初始行波极性相反，则判定扰动位于测量点的负荷侧，若零模电压初始行波与零模电流初始行波极性相同，则判定扰动位于测量点的电源侧；

从电源侧出发，检测每个测量点的扰动位置判定结果，若第一个测量点判定扰动位于测量点的电源侧，则扰动不在本条馈线上；

若第一个测量点判定扰动位于测量点的负荷侧，则继续检测下一个测量点的判定结果；

若第二个测量点判定扰动位于测量点的电源侧，则判定扰动位于第一与第二个测量点之间的线路上，若第二个测量点判定扰动位于测量点的负荷侧，则继续检测下一个测量点的判定结果，依此类推，扰动点前的测量点判定扰动位于测量点的负荷侧，扰动点后的测量点判定扰动位于测量点的电源侧；若直到最后一个测量点，仍始终判定扰动位于测量点的负荷侧，则扰动位于最后一段线路上。

5.根据权利要求1所述的配电线路潜在故障识别系统，其特征在于，所述处理单元被构造为还包括扰动类型分析模块，用于当扰动位于区段内时，利用三相工频电压以及开关的状态信息，判断扰动类型，识别是否为潜在故障。

6.根据权利要求5所述的配电线路潜在故障识别系统，其特征在于，判断扰动类型的策略包括：基于出线处的工频电压，排除故障扰动，并判断故障相；若稳态三相工频电压中有一相为0，另外两相电压增大，且电压变化均超过阈值，阈值为50V，则判定线路发生单相接地故障，且电压为0的相即为故障相。

7.根据权利要求5所述的配电线路潜在故障识别系统，其特征在于，判断扰动类型的策略包括：基于开关状态信息，排除开关扰动，若测量点检测到开关分闸信号，则判定为开关分闸操作；若测量点检测到开关合闸信号，则判定为开关合闸操作。

8.根据权利要求5所述的配电线路潜在故障识别系统，其特征在于，判断扰动类型的策略包括：基于故障相电压波形，排除雷击为故障干扰，与标准雷电压波形的相关系数均小于0.5，即判定为雷击事件；

Y为检测到的扰动电压波形，U为标准雷电压波形，Cov(Y,U)为Y与U的协方差，Var[Y]为Y的方差，Var[U]为U的方差，r(Y,U)为Y与U的相关系数。