[发明专利]一种基于变尺度双稳态系统的配电网故障选线方法

摘要

本发明专利涉及一种基于变尺度双稳态系统的配电网故障选线方法。本方法为首先，在配电网发生单相接地故障后，选取各分支线路故障前一周期到故障后一周期的暂态零序电流izn(t)；然后，设置变尺度双稳态系统中势函数的参数a、b和四阶龙格‑库塔方程的数值计算步长hs；其次，根据izn(t)的幅值，对izn(t)进行相应的变换，并将变换后的izn(t)替换变尺度双稳态系统表达式中的s(t)，利用四阶龙格‑库塔方程进行求解，所得的解为整体特征信号isn(t)；接着，选取整体特征信号isn(t)的0.02s～0.025s的数据作为特征电流；最后，利用各线路特征电流之间互相关系数的正负号进行配电网故障选线若某线路互相关系数全同号，则输出‑1，并判断此线路为故障线路；若某线路互相关系数不全同号，则输出1，并判断此线路为非故障线路。

主权项

一种基于变尺度双稳态系统的配电网故障选线方法，其特征在于，所述配电网故障选线方法包括如下步骤：步骤1当配电网零序电压大于0.15倍的母线额定电压时，分别检测电压互感器与消弧线圈是否发生断线与串联谐振，若电压互感器未发生断线，且消弧线圈也未发生串联谐振，则判定配电网发生故障，同时启动采样装置，记录各分支线路故障发生前一个周期到故障发生后一个周期之间的暂态零序电流izn(t)，其中，故障时刻为0.02s，izn(t)的时间长度为0s～0.04s，0s～0.02s为故障前一周期，0.02s～0.04s为故障后一周期，n为线路编号，n＝1，2，3，4；步骤2设定变尺度双稳态系统中势函数的参数a、b和四阶龙格‑库塔方程的数值计算步长hs，其中，变尺度双稳态系统表达式为：dx/dt＝‑dV(x)/dx+s(t)V(x)为势函数，V(x)＝‑ax2/2+bx4/4，a和b为势函数参数，s(t)代表暂态零序电流izn(t)；步骤3将izn(t)故障前一周期置零，也即将izn(t)的0～0.02s的数据置零，判断各分支线路的izn(t)最大幅值是否小于5，若是，则转入步骤4；若不是，则转入步骤5；步骤4将各分支线路的izn(t)的幅值扩大10倍后，并替换变尺度双稳态系统表达式中的s(t)，采用四阶龙格‑库塔算法对其进行数值求解，所得的解为整体特征信号isn(t)，并转入步骤6；步骤5将各分支线路的izn(t)直接替换变尺度双稳态系统表达式中的s(t)，采用四阶龙格‑库塔算法对其进行数值求解，所得解为整体特征信号isn(t)，并转入步骤6；步骤6选取整体特征信号isn(t)的起始阶段为特征电流icn(t)，其中，0.02s～0.025s为isn(t)的起始阶段，n为线路编号，n＝1，2，3，4；步骤7计算线路l1的ic1(t)与剩余线路的之间的互相关系数其中，j1同为线路编号，j1∈n，但j1≠1，j1＝2，3，4；步骤8统计所得到的的正负号，若全同号，则输出‑1，并判断l1为故障线路，故障选线判定结束；若不全同号，则输出1，并判断l1为非故障线路，并转入步骤9，其中，j1同为线路编号，j1∈n，但j1≠1，j1＝2，3，4；步骤9计算线路l2的ic2(t)与剩余线路的之间的互相关系数其中，j2同为线路编号，j2∈n，但j2≠2，j2＝1，3，4；步骤10统计所得到的的正负号，若全同号，则输出‑1，并判断l2为故障线路，故障选线判定结束；若不全同号，则输出1，并判断l2为非故障线路，并转入步骤11，其中，j2同为线路编号，j2∈n，但j2≠2，j2＝1，3，4；步骤11计算线路l3的ic3(t)与剩余线路的之间的互相关系数其中，j3同为线路编号，j3∈n，但j3≠3，j3＝1，2，4；步骤12统计所得到的的正负号，若全同号，则输出‑1，并判断l3为故障线路，故障选线判定结束；若不全同号，则输出1，并判断判断l3为非故障线路，并转入步骤13，其中，j3同为线路编号，j3∈n，但j3≠3，j3＝1，2，4；步骤13计算线路l4的ic4(t)与剩余线路的之间的互相关系数其中，j4同为线路编号，j4∈n，但j4≠4，j4＝1，2，3；步骤14统计所得到的的正负号，若全同号，则输出‑1，并判断l4为故障线路，故障选线判定结束；若不全同号，则输出1，并判断判断l4为非故障线路，其中，j4同为线路编号，j4∈n，但j4≠4，j4＝1，2，3。