【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電網，尤其涉及一種配電網故障選線方法及系統。
技術介紹
1、中壓山區配電網由于地形復雜、線路縱橫交錯以及氣象條件多變，面臨著諸多挑戰。山區環境可能增加了接地故障的風險，對于電網故障的快速準確選線顯得尤為關鍵。在山區，由于地形的不規則性，可能存在各種地質條件和土壤類型，這會影響接地系統的特性。電流接地系統因其具有較高的安全性和供電可靠性，逐漸成為一種被大多數國家的電力工作人員所認可的主流接地方式。
2、根據配電網運行的數據顯示，小電流接地系統中單相接地故障是最為普遍的故障。在故障發生后，因為故障電流通常比較小，繼保裝置不用馬上動作，有利于系統的供電可靠性的提升。特別是在系統發生瞬時接地故障的時候，接地點可以自行滅弧，無需工作人員采取具體措施，這對于提高供電可靠率、減少用戶停電時間具有重要的幫助。然而，如果電網出現間歇性的電弧接地情況，則會引起電弧過電壓，危及系統絕緣，極易擴展為相間短路。因此，要及時選擇出故障線路，確保系統安全穩定運行。
3、為了確定故障線路，傳統的方法是通過配電網的工作人員通過手動對每個線路拉閘的方式來找到故障所在線路。拉完線路后觀察接地故障指示，倘若此時信號發生改變，那么此時的線路就是故障線路。傳統的故障選線方法，最終也能夠找出故障線路，但是拉路法需要一一切斷所有出線的電源，還有可能會造成操作過電壓，降低了供電可靠性。
技術實現思路
1、為了彌補現有技術的缺陷，本專利技術提供了一種配電網故障選線方法及系統。
2、為
3、第一方面，提供一種配電網故障選線方法，包括：
4、根據預置配電網運行規程判斷中性點的零序電壓值是否超過相電壓值的預設占比；
5、若超過，則確定發生接地故障，觸發選線程序記錄各線路的暫態零序電流；
6、使用變分模態分解vmd對暫態零序電流進行分解，得到各線路對應的本征模態函數imf分量；imf分量包括多個；
7、對imf分量進行快速傅里葉變換fft分析，得到各暫態零序電流中的工頻分量，剔除工頻分量得到各線路的非工頻分量；
8、對非工頻分量進行平滑處理后，計算得到各線路的相關系數矩陣；
9、將相關系數矩陣輸入k-means聚類算法，根據輸出的聚類結果得到故障線路。
10、進一步的，對imf分量進行快速傅里葉變換fft分析，得到各暫態零序電流中的工頻分量，剔除工頻分量得到各線路的非工頻分量，包括：
11、選取imf分量中的第一個imf分量的第二個工頻周期進行fft分析，得到各暫態零序電流中的工頻分量；
12、將工頻分量進行剔除后得到各線路的非工頻分量。
13、進一步的，對非工頻分量進行平滑處理后計算得到各線路的相關系數矩陣，包括：
14、對各線路的非工頻分量進行平滑處理后，得到各線路的非工頻分量為cj(k)，k=1，2，…，n；n為采樣點數；j表示第j條線路；
15、計算各線路的非工頻分量cj(k)的前四分之一周期之間的相關系數，得到相關系數矩陣m。
16、進一步的，對各線路的非工頻分量進行平滑處理，包括：
17、采用基于移動平均濾波器的平滑處理方式，對各線路的非工頻分量進行移動平滑濾波處理。
18、進一步的，計算得到各線路的相關系數矩陣，包括：
19、利用相關系數描述各線路的非工頻分量之間的相關程度，相關系數的取值范圍為-1和1之間；
20、相關系數的計算公式為：
21、；
22、其中，表示線路i和線路j的相關系數，表示n個的平均值，表示n個的平均值；
23、根據相關系數得到相關系數矩陣m：
24、；
25、其中，m表示線路總數。
26、進一步的，將相關系數矩陣輸入k-means聚類算法，根據輸出的聚類結果得到故障線路，包括：
27、把相關系數矩陣m作為k-means聚類算法的輸入；
28、利用k-means聚類算法對由故障線路和非故障線路組成的數據集進行聚類分析，按照故障線路和非故障線路之間的差異，將數據集分為故障集和非故障集，單獨一條線路所在的簇為故障線路簇，其余線路所在的簇為非故障線路簇，輸出聚類結果；
29、根據聚類結果得到故障線路。
30、第二方面，提供了一種配電網故障選線系統，包括
31、判斷模塊，用于根據預置配電網運行規程判斷中性點的零序電壓值是否超過相電壓值的預設占比；
32、暫態零序電流記錄模塊，用于若中性點的零序電壓值超過相電壓值的預設占比，則確定發生接地故障，觸發選線程序記錄各線路的暫態零序電流；
33、電流分解模塊，用于使用變分模態分解vmd對暫態零序電流進行分解，得到各線路對應的本征模態函數imf分量；imf分量包括多個；
34、工頻分量剔除模塊，用于對imf分量進行快速傅里葉變換fft分析，得到各暫態零序電流中的工頻分量，剔除工頻分量得到各線路的非工頻分量；
35、相關系數矩陣生成模塊，用于對非工頻分量進行平滑處理后，計算得到各線路的相關系數矩陣；
36、故障線路聚類分析模塊，用于將相關系數矩陣輸入k-means聚類算法，根據輸出的聚類結果得到故障線路。
37、進一步的，工頻分量剔除模塊包括：
38、工頻分量獲取單元及工頻分量剔除單元；
39、工頻分量獲取單元，用于選取imf分量中的第一個imf分量的第二個工頻周期進行fft分析，得到各暫態零序電流中的工頻分量；
40、工頻分量剔除單元，用于將工頻分量進行剔除后得到各線路的非工頻分量。
41、進一步的，相關系數矩陣生成模塊包括：
42、非工頻分量處理單元及相關系數矩陣生成單元；
43、非工頻分量處理單元，用于對各線路的非工頻分量進行平滑處理后，得到各線路的非工頻分量為cj(k)，k=1，2，…，n；n為采樣點數；j表示第j條線路；
44、相關系數矩陣生成單元，用于計算各線路的非工頻分量cj(k)的前四分之一周期之間的相關系數，得到相關系數矩陣m。
45、進一步的，相關系數矩陣生成單元，具體用于利用相關系數描述各線路的非工頻分量之間的相關程度，相關系數的取值范圍為-1和1之間；
46、相關系數的計算公式為：
47、；
48、其中，表示線路i和線路j的相關系數，表示n個的平均值，表示n個的平均值；
49、根據相關系數得到相關系數矩陣m：
50、；
51、其中，m表示線路總數。
52、本專利技術所達到的有益效果：
53、根據預置配電網運行規程判斷中性點的零序電壓值是否超過相電壓值的預設占比；若超過，則確定發生接地故障，觸發選線本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種配電網故障選線方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的配電網故障選線方法，其特征在于，所述對所述IMF分量進行快速傅里葉變換FFT分析，得到各暫態零序電流中的工頻分量，剔除所述工頻分量得到各線路的非工頻分量，包括：
3.根據權利要求2所述的配電網故障選線方法，其特征在于，所述對所述非工頻分量進行平滑處理后計算得到各線路的相關系數矩陣，包括：
4.根據權利要求3所述的配電網故障選線方法，其特征在于，所述對各線路的所述非工頻分量進行平滑處理，包括：
5.根據權利要求4所述的配電網故障選線方法，其特征在于，所述計算得到各線路的相關系數矩陣，包括：
6.根據權利要求5所述的配電網故障選線方法，其特征在于，所述將所述相關系數矩陣輸入K-means聚類算法，根據輸出的聚類結果得到故障線路，包括：
7.一種配電網故障選線系統，其特征在于，包括
8.根據權利要求7所述的配電網故障選線系統，其特征在于，所述工頻分量剔除模塊包括：
9.根據權利要求8所述的配電網故障選線系統，其特征在于，
10.根據權利要求9所述的配電網故障選線系統，其特征在于，
...【技術特征摘要】
1.一種配電網故障選線方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的配電網故障選線方法，其特征在于，所述對所述imf分量進行快速傅里葉變換fft分析，得到各暫態零序電流中的工頻分量，剔除所述工頻分量得到各線路的非工頻分量，包括：
3.根據權利要求2所述的配電網故障選線方法，其特征在于，所述對所述非工頻分量進行平滑處理后計算得到各線路的相關系數矩陣，包括：
4.根據權利要求3所述的配電網故障選線方法，其特征在于，所述對各線路的所述非工頻分量進行平滑處理，包括：
5.根據權利要求4所述的配電網故...
【專利技術屬性】
技術研發人員：歐陽帆，徐彪，肖遙遙，賀思林，龔禹生，汪建國，李煒，尹超勇，余斌，劉鴻基，吳晉波，梁文武，龍雪梅，常學武，袁賽軍，肖豪龍，姚維軒，周娟，劉永剛，瞿旭，黃勇，敖非，李龍，李振文，李勃，許立強，洪權，李理，歐陽宗帥，臧欣，李輝，李剛，
申請(專利權)人：國網湖南省電力有限公司，
類型：發明
國別省市：
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