[发明专利]基于多采样频率小波特征能量折算的配电网接地故障定位方法

摘要

一种基于多采样频率小波特征能量折算的配电网接地故障定位方法，选择起点时刻相同，用等长度的时间序列，对各采样频率不同的采样值原始数据做小波变换，把得到的各时间序列原始特征能量值，折算到最低采样频率上，然后在同一个频率上比较各时间序列的相对特征能量的大小，来实现接地检测与故障定位。本发明通过小波变换提取故障特征能量、将不同采样频率故障录波信号，折算到最低采样频率下的相对特征能量，然后根据相对特征能量来判别是否有接地故障、确定故障首尾端。

主权项

1.一种基于多采样频率小波特征能量折算的配电网接地故障定位方法，所述配电网接地故障定位方法适用于配电网中，各故障信号采样频率不一致的情况；其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：选定同一母线的全部馈线支路构成为故障选线组，读取馈线上的全部支路的零序电流录波量测，起点时刻对齐到同一时刻，形成起点时刻相同、长度相等的支路零序电流录波量测时间序列：{X₁(i)|i＝0,1,2,…,M},采样频率f₁；{X₂(i)|i＝0,1,2,…,M},采样频率f₂；……{X_N(i)|i＝0,1,2,…,M},采样频率f_N；这里：{X_k(i)|i＝0,1,2,M}为支路零序电流录波量测时间序列即原始信号；其中，k＝1,2,…N为量测装置编号；M+1是信号长度；X_k(i)为配网故障检测装置k在采样点时刻i的零序电流录波量测值；f_s为信号的采样频率；步骤2：对每一条馈线上的各支路零序电流录波量测{X_k(i)|i＝0,1,2,…,M}进行小波变换，将原始信号分解为各阶平滑信号A_kj(n)和细节信号D_kj(n)；其中，第J分解尺度的细节系数分别为：{D_1J(i)|i＝0,1,2,…,G}{D_2J(i)|i＝0,1,2,…,G}……{D_NJ(i)|i＝0,1,2,…,G}式中，D_kJ(n)为配网故障检测装置k零序电流录波量测值经小波变换后的第J阶细节分量；J为最大分解尺度；G为小波分解后第J阶细节系数的个数；步骤3：计算各支路的零序电流录波量测的原始特征能量，小波分解最大分解尺度J阶细节系数平方和，作为时间序列的原始特征能量，对于原始信号X_k(i)，计算公式为：其中：D_kJ(i)表示信号X_k(i)在步骤2中小波分解后的最大尺度J阶小波分解细节系数，G为细节系数的总数；步骤4：将各支路的零序电流故障量测的原始特征能量，折算到最低采样频率信号上的相对特征能量，折算公式如下：k＝1,2,3,…,N；其中：f_min为步骤1全部采样频率f₁‑f_N中的最小值，表示配网故障检测装置k零序电流录波量测的原始特征能量，E_k为折算到最低采样频率f_min上的相对特征能量；步骤5：根据步骤4计算得到的经折算后的各支路零序电流录波量测的相对特征能量，判断配电网是否发生接地故障，确定故障区间。