PDF《基于灰色关联度的配电网故障区段定位与类型识别方法》

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a e p s - i n f o . c o m 基于灰色关联度的配电网故障区段定位与类型识别方法 童晓阳1 ,张绍迅2 ( 1. 西南交通大学电气工程学院,四川省成都市

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2. 云南电网有限责任公司昭通供电局,云南省昭通市

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0 0 ) 摘要:为了更全面准确地对配电网故障进行识别, 提出了一种基于灰色关联度的配电网故障区段 定位和故障类型识别方法.针对三相电流采用卡伦鲍厄相模变换得到0模、 α 模、 β 模, 选择变化较 为明显的模量, 构造反映区段故障的综合模电流作为特征序列, 再计算各区段的特征序列与参考正 常区段之间的灰色关联度, 与门限值比较从而确定故障区段.利用0模、 α 模、 β 模分量在故障前后 的幅值畸变度, 将故障初步分为单相接地、 两相接地、 相间短路故障三类.根据相模变换关系和不 同类型故障的边界条件, 选择不同的特征量进行灰色关联度计算, 对计算结果分类处理, 确定故障 类型. I E E E3 3节点配电网模型仿真实验结果验证了所提方法能够可靠准确地进行故障区段定位 和故障类型识别, 不受故障类型、 接地电阻和故障相角的影响. 关键词:配电网;

故障定位;

故障类型识别;

灰色关联度;

卡伦鲍厄相模变换 收稿日期:

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修回日期:

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1 6. 上网日期:

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0 9. 国家自然科学基金资助项目(

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3 7 ) ;

四川省科技厅重点 研发项目(

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5 4 ) .

0 引言 配电网的正常运行直接关系着电力用户的用电 质量.及时确定故障发生的位置对于迅速 切除故 障、 恢复系统供电、 保证配电网正常运行具有重要的 意义.配电网的网络拓扑结构复杂, 负荷分布分散, 中国的中低压配电网广泛采用小电流接地方式, 在 发生单相接地故障时, 故障电流较小, 给配电网的故 障诊断带来一定困难.当配电网发生故障时, 首先 发生变化的信息是电网各节点电压电流等电气量, 其次是保护装置根据测量信息判断故障后生成的保 护动作或报警、 断路器动作等信息.电气量信息能 够从本质上反映线路的故障情况, 在容错性、 准确性 和完备性等方面相比于存在漏报和误动问题的开关 量信息有一定优势. 目前, 国内外研究的配电网定位方法主要分为 向存在故障线路的网络注入检测信号实现故障定位 的主动定位法[

1 - 3] 、 对线路本身的电流电压信号变化 分析实现故障定位的被动定位法[

4 - 7] 、 基于电网开关 与保护信息的故障定位算法[

8 -

1 0] .文献[

1 1] 利用最 大值对电流模量进行筛选, 计算两个监测点信号的 相关系数, 确定故障位置.文献[

1 2] 利用单一电流 模量的波形特征实现故障选相, 但计算较为复 杂. 文献[

1 3 ] 基于异常因子实现配电网故障定位, 提出 异常因子和支持向量机相结合判断故障类型的方 法.文献[

1 4 ] 提出将故障定位信息上传至配电自动 化系统主站进行单相接地定位.文献[

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1 7] 采用 灰色关联度对故障后电气量特征序列的相关性进行 分析, 确定故障区段. 本文为了克服小电流接地系统故障电流小的问 题, 先将三相电流进行卡伦鲍厄相模变换, 再进行灰 色关联度处理, 利用灰色关联分析进行故障区段的 定位, 识别故障类型, 实现更准确的故障识别.