[发明专利]一种配电网单相接地故障区段定位方法及定位装置

摘要

一种基于BP神经网络的多判据融合算法的小电流接地故障的在线定位方法及定位装置，通过安装在线路上不同位置的终端准确捕捉到零序电流超过启动值前1个周期和超过启动值后4个周期的零序电流暂态信号，运用Prony算法、小波包算法、HHT算法和分形算法提取故障暂态信号的信号特征，运用BP神经网络对多种算法提取出的特征进行分析，确定故障点所在的区段。本申请的定位装置由终端和主站两个部分组成，所述终端安装在架空线路杆塔上或者电缆环网柜内，其输入端接收配电线路(包括架空线路和电缆)CT二次侧的相电流信号合成得到零序电流信号，并与主站通过光纤通信或者移动通信连接；所述主站安装在变电站内或调度中心，包括光纤通信模块和移动通信模块，接收终端发送的信号。本申请技术成熟、可靠性高。

主权项

一种配电网单相接地故障区段定位方法，所述定位方法采用基于BP神经网络的多判据融合算法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）安装在线路多个位置的终端实时检测安装位置处的电流互感器二次合成零序电流；（2）当任一终端检测的零序电流幅值超过预设的启动值后，所有终端立刻准确捕捉到零序电流超过启动值前1个周期和超过启动值后3个周期的零序电流暂态信号；（3）各终端运用Prony算法、小波包算法、HHT算法和分形算法对4个周期的零序电流暂态信号进行分析计算，分别提取出各算法的零序电流特征数据，并将其上传给主站；（4）主站接收到各终端传来的各算法的零序电流特征数据后，根据各终端所提取出的各算法下的零序电流特征数据确定BP神经网络层数和各层的输入输出神经元节点数，确定BP神经网络的网络结构以及网络参数。（5）根据步骤（4）所确定的BP神经网络判断出故障区段，其步骤如下：①对进行单相接地故障区段定位的配电网进行仿真，提取出仿真单相接地故障数据，并将这些仿真单相接地故障数据运用步骤（3）中所述的四种算法提取出零序电流的特征数据，作为训练样本；②对BP神经网络进行训练，将训练样本分为测试样本和验证样本，对测试样本进行计算，确定各层神经元节点的输入和输出；③将最后一层神经元节点的输出，即定位出的故障区段代号，与测试样本的实际结果进行比较，计算每层神经元误差，不断调整各层连接权值和阀值；④迭代第②、③步直到测试样本用尽，计算训练后BP神经网络的平均误差，该误差为最后一层神经元节点的输出数据误差的平均值，若所述平均误差满足设定精度要求，则完成训练，进入第⑥步，否则进入第⑤步；⑤若神经网络的平均误差不满足所设定的精度要求，再返回第①步继续提取的仿真的单相接地故障数据，并运用四种算法提取特征数据继续作为训练样本，持续迭代第②、③、④步直到迭代次数达到预定上限，BP神经网络完成训练，进入第⑥步；⑥将终端提取出的四种算法提取的零序电流特征数据作为训练后的BP神经网络的输入，由该BP神经网络计算出输出，输出数据即为定位出的故障区段代号，从而确定故障区段。