一種配電網故障識別方法、裝置、終端及介質制造方法及圖紙

本申請公開了一種配電網故障識別方法、裝置、終端及介質，本申請?zhí)峁┑姆椒ú捎媒涷災B(tài)分解方法分析配電網的零序電壓信號，以得到不同頻率的固有模態(tài)函數(shù)，在此基礎上進行希爾伯特黃變換得到電壓變化的瞬時幅值和，當?shù)玫降乃矔r幅值和達到一定閾值時，可以將該零序電壓信號的采樣周期確定為故障時間，進而確定配電網中存在微弱故障現(xiàn)象。電網中存在微弱故障現(xiàn)象。電網中存在微弱故障現(xiàn)象。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種配電網故障識別方法、裝置、終端及介質


[0001]本申請涉及配電網故障識別
，尤其涉及一種配電網故障識別方法、裝置、終端及介質。

技術介紹

[0002]配電網運行環(huán)境復雜，架空線路距離地面較近，并且人員活動影響較大，出現(xiàn)樹線、樹房接觸，發(fā)生高阻接地故障，故障電流微弱，只有幾安培到數(shù)十安培，不到負荷電流的10％。此外還有因惡劣的自然因素(如大風、雷擊等)，外力破壞等容易造成架空線路出現(xiàn)斷線，在這種情況下過渡電阻很大，引起的電壓、電流突變量并不明顯，然而常規(guī)的配電網故障識別方法對這類突變微弱的故障特征難以做到有效識別，導致現(xiàn)有的配電網故障識別方法存在故障識別可靠性低的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

[0003]本申請?zhí)峁┝艘环N配電網故障識別方法、裝置、終端及介質，用于解決現(xiàn)有的配電網故障識別方法存在的故障識別可靠性低的技術問題。
[0004]本申請第一方面提供了一種配電網故障識別方法，包括：
[0005]采集配電網在采樣周期內的零序電壓信號，并基于所述零序電壓信號構建零序電壓信號序列；
[0006]計算所述零序電壓信號序列的零序電壓信號平均值；
[0007]根據所述零序電壓信號序列與所述零序電壓信號平均值，通過經驗模態(tài)分解處理方式，得到第一篩選信號序列和第二篩選信號序列，其中，所述第一篩選信號序列為通過第j次經驗模態(tài)分解處理得到的篩選信號序列，所述第二篩選信號序列為通過第j
?
1次經驗模態(tài)分解處理得到的篩選信號序列；
[0008]基于所述第一篩選信號序列和所述第二篩選信號序列，并結合篩選信號序列變化量計算公式，計算所述第一篩選信號序列和所述第二篩選信號序列變化量系數(shù)，若所述變化量系數(shù)不小于預設變化量閾值，則將當前的第一篩選信號序列作為特征分量序列；
[0009]通過循環(huán)進行經驗模態(tài)分解處理與篩選信號序列變化量計算處理，當特征分量序列額數(shù)量達到預設的序列數(shù)量閾值時，則基于所述特征分量序列，通過希爾伯特
?
黃變換方式計算出各個特征分量序列的瞬時幅值和，當所述瞬時幅值和達到預設的瞬時幅值閾值時，則將所述采樣周期設為故障時間。
[0010]優(yōu)選地，還包括：
[0011]基于所述故障時間，采集配電網中待測區(qū)段的前序電壓信號和后序電壓信號，其中所述前序電壓信號為所述待測區(qū)段在所述故障時間之前的電壓信號，所述后序電壓信號為所述待測區(qū)段在所述故障時間之前的電壓信號；
[0012]通過相似系數(shù)計算方式，計算所述前序電壓信號和所述后序電壓信號的相似系數(shù)；
[0013]計算所述前序電壓信號和所述后序電壓信號的方差；
[0014]基于所述相似系數(shù)與所述方差的差值，結合突變系數(shù)計算公式，計算所述前序電壓信號和所述后序電壓信號的突變系數(shù)，以便根據所述待測區(qū)段的突變系數(shù)，確定所述配電網中的故障區(qū)段。
[0015]優(yōu)選地，所述突變系數(shù)計算公式具體為：
[0016][0017]式中，k為所述前序電壓信號和所述后序電壓信號的分段數(shù)量，e為所述前序電壓信號和所述后序電壓信號的序號，d為所述相似系數(shù)，為所述方差。
[0018]優(yōu)選地，所述根據所述待測區(qū)段的突變系數(shù)，確定所述配電網中的故障區(qū)段具體包括：
[0019]根據各個待測區(qū)段的突變系數(shù)，將最大突變系數(shù)對應的待測區(qū)段設為故障區(qū)段。
[0020]優(yōu)選地，還包括：
[0021]采集所述故障區(qū)段的電參數(shù)，所述電參數(shù)包括：所述故障區(qū)段的阻抗參數(shù)、所述故障區(qū)段的首端電壓參數(shù)以及所述故障區(qū)段兩端的電流參數(shù)；
[0022]基于所述電參數(shù)計算所述故障區(qū)段的故障電流參數(shù)以及故障等效電阻參數(shù)；
[0023]基于所述首端電壓參數(shù)、所述故障電流以及所述故障等效電阻參數(shù)，通過故障距離計算公式，計算故障點與故障區(qū)段首端之間的故障距離。
[0024]優(yōu)選地，所述故障距離計算公式具體為：
[0025]l＝Re(A
×
vf
p
)+Im(if
×
vf
p
)
[0026][0027]式中，z
ij
故障相i與abc三相的阻抗；y
ij
故障相i與abc三相的導納；A為中間變量；Re為數(shù)值實部；Im為數(shù)值虛部，j代表a、b、c的任一相，vf
p
為所述首端電壓參數(shù)，if
p.j
為所述故障區(qū)段首端第j相的電流。
[0028]優(yōu)選地，所述基于所述電參數(shù)計算所述故障區(qū)段的故障電流參數(shù)以及故障等效電阻參數(shù)具體包括：
[0029]基于所述電參數(shù)，分別通過故障電流計算公式和故障電阻計算公式，計算所述故障區(qū)段的故障電流參數(shù)以及故障等效電阻參數(shù)；
[0030]所述故障電流計算公式具體為：
[0031][0032]式中，α為換算因子，if
p.a
、if
p.b
、if
p.c
為所述故障區(qū)段的首端電流；if
q.a
、if
q.b
、if
q.c
表示所述故障區(qū)段的末端電流；
[0033]所述故障電阻計算公式具體為
[0034]r＝Re(B
×
vf
p
)+Re(if
p.j
×
vf
p
)
[0035][0036]式中，z
ij
故障相i與abc三相的阻抗；y
ij
故障相i與abc三相的導納；B為中間變量；Re為數(shù)值實部；Im為數(shù)值虛部，j代表a、b、c的任一相，vf
p
為所述首端電壓參數(shù)，if
p.j
為所述故障區(qū)段首端第j相的電流。
[0037]本申請第二方面提供了一種配電網故障識別裝置，包括：
[0038]零序電壓信號序列構建單元，用于采集配電網在采樣周期內的零序電壓信號，并基于所述零序電壓信號構建零序電壓信號序列；
[0039]均值計算單元，用于計算所述零序電壓信號序列的零序電壓信號平均值；
[0040]經驗模態(tài)分解單元，用于根據所述零序電壓信號序列與所述零序電壓信號平均值，通過經驗模態(tài)分解處理方式，得到第一篩選信號序列和第二篩選信號序列，其中，所述第一篩選信號序列為通過第j次經驗模態(tài)分解處理得到的篩選信號序列，所述第二篩選信號序列為通過第j
?
1次經驗模態(tài)分解處理得到的篩選信號序列；
[0041]特征分量序列計算單元，用于基于所述第一篩選信號序列和所述第二篩選信號序列，并結合篩選信號序列變化量計算公式，計算所述第一篩選信號序列和所述第二篩選信號序列變化量系數(shù)，若所述變化量系數(shù)不小于預設變化量閾值，則將當前的第一篩選信號序列作為特征分量序列；
[0042]故障時間確定單元，用于通過循環(huán)進行經驗模態(tài)分解處理與篩選信號序列變化量計算處理，當特征分量序列額數(shù)量達到預設的序本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種配電網故障識別方法，其特征在于，包括：采集配電網在采樣周期內的零序電壓信號，并基于所述零序電壓信號構建零序電壓信號序列；計算所述零序電壓信號序列的零序電壓信號平均值；根據所述零序電壓信號序列與所述零序電壓信號平均值，通過經驗模態(tài)分解處理方式，得到第一篩選信號序列和第二篩選信號序列，其中，所述第一篩選信號序列為通過第j次經驗模態(tài)分解處理得到的篩選信號序列，所述第二篩選信號序列為通過第j
?
1次經驗模態(tài)分解處理得到的篩選信號序列；基于所述第一篩選信號序列和所述第二篩選信號序列，并結合篩選信號序列變化量計算公式，計算所述第一篩選信號序列和所述第二篩選信號序列變化量系數(shù)，若所述變化量系數(shù)不小于預設變化量閾值，則將當前的第一篩選信號序列作為特征分量序列；通過循環(huán)進行經驗模態(tài)分解處理與篩選信號序列變化量計算處理，當特征分量序列額數(shù)量達到預設的序列數(shù)量閾值時，則基于所述特征分量序列，通過希爾伯特
?
黃變換方式計算出各個特征分量序列的瞬時幅值和，當所述瞬時幅值和達到預設的瞬時幅值閾值時，則將所述采樣周期設為故障時間。2.根據權利要求1所述的一種配電網故障識別方法，其特征在于，還包括：基于所述故障時間，采集配電網中待測區(qū)段的前序電壓信號和后序電壓信號，其中所述前序電壓信號為所述待測區(qū)段在所述故障時間之前的電壓信號，所述后序電壓信號為所述待測區(qū)段在所述故障時間之前的電壓信號；通過相似系數(shù)計算方式，計算所述前序電壓信號和所述后序電壓信號的相似系數(shù)；計算所述前序電壓信號和所述后序電壓信號的方差；基于所述相似系數(shù)與所述方差的差值，結合突變系數(shù)計算公式，計算所述前序電壓信號和所述后序電壓信號的突變系數(shù)，以便根據所述待測區(qū)段的突變系數(shù)，確定所述配電網中的故障區(qū)段。3.根據權利要求2所述的一種配電網故障識別方法，其特征在于，所述突變系數(shù)計算公式具體為：式中，k為所述前序電壓信號和所述后序電壓信號的分段數(shù)量，e為所述前序電壓信號和所述后序電壓信號的序號，d為所述相似系數(shù)，為所述方差，x、y、z為二次項式的常系數(shù)。4.根據權利要求2所述的一種配電網故障識別方法，其特征在于，所述根據所述待測區(qū)段的突變系數(shù)，確定所述配電網中的故障區(qū)段具體包括：根據各個待測區(qū)段的突變系數(shù)，將最大突變系數(shù)對應的待測區(qū)段設為故障區(qū)段。5.根據權利要求2所述的一種配電網故障識別方法，其特征在于，還包括：采集所述故障區(qū)段的電參數(shù)，所述電參數(shù)包括：所述故障區(qū)段的阻抗參數(shù)、所述故障區(qū)段的首端電壓參數(shù)以及所述故障區(qū)段兩端的電流參數(shù)；基于所述電參數(shù)計算所述故障區(qū)段的故障電流參數(shù)以及故障等效電阻參數(shù)；
基于所述首端電壓參數(shù)、所述故障電流以及所述故障等效電阻參數(shù)，通過故障距離計算公式，計算故障點與故障區(qū)段首端之間的故障距離。6.根據權利要求5所述的一種配電網故障識別方法，其特征在于，所述故障距離計算公式具體為：l＝Re(A
×
vf
p
)+Im(if
×
vf
p
)式中，z
ij
故障相i與abc三相的阻抗；y
ij
故障相i與abc三相的導納；A為中間變量；Re為數(shù)值實...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：黃秉開，袁智勇，高士森，雷金勇，陳先鋒，白浩，卓定明，潘姝慧，郭振鋒，周長城，張勝強，唐立軍，郭琦，孫奇珍，
申請(專利權)人：南方電網科學研究院有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：