[发明专利]利用Prony相对熵的故障投票选线方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用Prony相对熵的故障投票选线方法，属电力系统故障选线技术领域。

背景技术

目前，对于配电网的故障选线问题一直未能得到很好解决，现存的选线方法主要有基于稳态量的选线方法、基于暂态量的选线方法、信号注入法、智能算法应用于故障选线的方法等。

稳态量选线方法不受故障过渡电阻影响，但采用的是稳态基波分量，因此在中性点接地方式发生变化时能否准确选线有待改进。基于暂态量的选线方法分别从形态谱、小波(包)、小波熵理论等方面对故障时的暂态特征信号进行了特征提取，进而实现故障选线，但对于形态谱而言，缺乏在频域方面对暂态信号进行描述。对于小波(包)方法实现故障选线而言，其小波基函数的选取、分解尺度、采样频率等的不同均会影响故障选线结果。信号注入法中注入信号的强度受TV(电压互感器)容量限制，接地电阻较大时线路上分布电容会对注入的信号产生分流，给故障选线带来干扰。智能算法在故障选线领域的应用对于特征信号的提取来说具有积极意义，但智能算法运算复杂，数据计算量大，不利于实时在线的故障选线。因此，对于故障选线，还需进一步研究。另外，以上选线方法虽然利用了故障后的暂态或稳态信号，但均未在信号参数提取方面做出尝试。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有故障选线方法的不足，发明一种利用Prony相对熵的故障投票选线方法。该方法采用Prony拟合故障后各分支线路首个T/4周期内的暂态零序电流信号；其次，依据幅值最大原则遴选出表征故障特征信息的暂态主导分量；再次，求取各分支线路相对于其他分支线路的暂态主导分量相对熵；最后，提出采用初步投票、k值校验、最终投票的故障投票选线机制对各分支线路进行投票，进而选出故障线路。本发明基于的物理特征清晰、明确，可有效避开电流互感器传变特性对选线结果的影响，并可大大提高对于选线结果的可信度。本发明尤其适用于辐射状的纯架空线路配电网络。

本发明提出一种利用Prony相对熵的故障投票选线方法，该方法具体步骤如下：

1)当母线零序电压瞬时值大于0.15倍的母线额定电压时，故障选线装置立即启动，采用100KHz的采样频率记录故障时刻起T/4周期内各条分支线路的暂态零序电流信号x_i(n)(i为分支线路编号，i＝1，2，…y；n为采样点，n＝1，2，…N)。

2)采用Prony方法拟合故障后各分支线路的暂态零序电流信号x_i(n)，并根据动态变化率S_DVR与信噪比S_SNR检验拟合精度，若拟合精度满足要求，则Prony方法中模型阶次确定，具体动态变化率与信噪比计算如下：

SDVR=Σn=1N|x^i(n)-xi(n)|2Σn=1N|xi(n)-xi(1)|2]]>