配电网的高阻接地故障定位方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种配电网的高阻接地故障定位方法、装置、设备和介质，方法包括：按预设周期获取配电网的电压采样信号；基于电压采样信号和预设的中间变量矩阵，确定电压预测信号；计算电压采样信号与电压预测信号之间的信号差值，根据信号差值判断是否发生电压扰动；若判定发生电压扰动，则根据电压扰动的发生时刻前后的多个电压信号，计算发生时刻前后的能量差异百分比和最大信号差；根据能量差异百分比和最大信号差，判断配电网是否出现高阻接地故障；若是，则根据发生时刻前后的多个电压信号和多个电流信号，从配电网内的多条配电线路中确定高阻接地故障发生线路，从而准确识别高阻接地故障位置。阻接地故障位置。阻接地故障位置。

【技术实现步骤摘要】
配电网的高阻接地故障定位方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及接地故障识别
，尤其涉及一种配电网的高阻接地故障定位方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。其作为人们日常生活不可或缺的电力设施，其所处的环境可能较为复杂，若是发生线路断线掉落、较高的物体碰触高压线或电缆绝缘老化等情况，容易发生高阻接地故障。
[0003]高阻接地故障的主要特点为电阻变化范围大，故障信号微弱，并且负荷的变动会使电流产生随机的变动，当发生高阻接地故障时，过渡电阻较大，故障电流随机变化且不对称，具有非线性，暂态特征明显。目前主要采用离散小波、连续小波。希尔伯特黄变换、傅里叶变换等方法处理零序电流暂态分量，提取诸如能量、极性、幅值等特征作为故障选线判断。
[0004]但由于并联电容器的投切会使电流产生很高的谐波成分，或整流器或者逆变器等电力电子元件会使系统产生偶次谐波成分，这些正常操作产生的微弱扰动容易与高阻接地故障出现混淆，导致无法准确识别高阻接地故障位置。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种配电网的高阻接地故障定位方法、装置、设备和介质，解决了现有技术中由于部分电力电子元件的正常使用产生的微弱扰动容易与高阻接地故障出现混淆，导致无法准确识别高阻接地故障位置的技术问题。
[0006]本专利技术第一方面提供的一种配电网的高阻接地故障定位方法，包括：
[0007]按预设周期获取所述配电网的电压采样信号；
[0008]基于所述电压采样信号和预设的中间变量矩阵，确定电压预测信号；
[0009]计算所述电压采样信号与所述电压预测信号之间的信号差值，根据所述信号差值判断是否发生电压扰动；
[0010]若判定发生所述电压扰动，则根据所述电压扰动的发生时刻前后的多个电压信号，计算所述发生时刻前后的能量差异百分比和最大信号差；
[0011]根据所述能量差异百分比和所述最大信号差，判断所述配电网是否出现高阻接地故障；
[0012]若是，则根据所述发生时刻前后的多个所述电压信号和多个电流信号，从所述配电网内的多条配电线路中确定高阻接地故障发生线路。
[0013]可选地，所述基于所述电压采样信号和预设的中间变量矩阵，确定电压预测信号的步骤，包括：
[0014]计算所述电压采样信号与预设的中间变量矩阵之间的乘值，得到中间采样信号；
[0015]计算所述中间采样信号与所述电压采样信号的采样点数之间的比值，得到电压预测信号；
[0016]所述中间变量矩阵为：
[0017][0018]其中，θ表示采样相角，i表示采样点序号，k为所述中间变量矩阵的列序号，s
ik
为所述中间变量矩阵的第i行第k列的中间变量。
[0019]可选地，所述计算所述电压采样信号与所述电压预测信号之间的信号差值，根据所述信号差值判断是否发生电压扰动的步骤，包括：
[0020]计算所述电压采样信号与所述电压预测信号之间的信号差值；
[0021]按照所述采样点数累加所述信号差值，得到扰动判定累加值；
[0022]比较所述扰动判定累加值与预设的扰动阈值；
[0023]若所述扰动判定累加值大于所述扰动阈值，则判定所述配电网发生电压扰动；
[0024]若所述扰动判定累加值小于或等于所述扰动阈值，则判定所述配电网未发生电压扰动，跳转执行所述按预设周期获取所述配电网的电压采样信号的步骤。
[0025]可选地，所述根据所述电压扰动的发生时刻前后的多个电压信号，计算所述发生时刻前后的能量差异百分比和最大信号差的步骤，包括：
[0026]对所述电压扰动的发生时刻前后的多个电压信号分别进行离散小波变换，在多个预设的小波分解层分别得到处于所述发生时刻前的多个第一电压采样信号和处于所述发生时刻后的多个第二电压采样信号；
[0027]计算所述第一电压采样信号与第二电压采样信号之间的积分平方差；
[0028]计算所述积分平方差与所述第一电压采样信号的积分平方值之间的信号比值，将所述信号比值的绝对值确定为所述发生时刻前后的能量差异百分比；
[0029]计算所述第一电压采样信号与第二电压采样信号之间的初始信号差值；
[0030]依次累加全部所述初始信号差值的绝对值，生成每个所述小波分解层对应的中间信号差；
[0031]从多个所述中间信号差中选取最大的中间信号差作为最大信号差。
[0032]可选地，所述根据所述能量差异百分比和所述最大信号差，判断所述配电网是否出现高阻接地故障的步骤，包括：
[0033]比较所述能量差异百分比与预设的差异阈值；
[0034]比较所述最大信号差与预设的信号差阈值；
[0035]若所述能量差异百分比大于或等于所述差异阈值，且所述最大信号差大于或等于所述信号差阈值，则判定所述配电网出现高阻接地故障；
[0036]若所述能量差异百分比小于所述差异阈值，或所述最大信号差小于所述信号差阈值，则判定所述配电网未出现高阻接地故障。
[0037]可选地，所述根据所述发生时刻前后的所述电压信号和电流信号，从所述配电网内的多条配电线路中确定高阻接地故障发生线路的步骤，包括：
[0038]根据所述发生时刻前的所述电压信号和电流信号，计算所述配电网内的多条配电
线路在所述发生时刻前分别对应的第一电压临值；
[0039]根据所述扰动时刻后的所述电压信号和电流信号，计算所述配电网内的多条配电线路在所述扰动时刻后分别对应的第二电压临值；
[0040]计算所述第二电压临值与所述第一电压临值的差值，确定各条所述配电线路分别对应的电压临值差；
[0041]将最大的所述电压临值差对应的配电线路确定为高阻接地故障发生线路。
[0042]本专利技术第二方面提供了一种配电网的高阻接地故障定位装置，包括：
[0043]电压采样模块，用于按预设周期获取所述配电网的电压采样信号；
[0044]电压预测信号确定模块，用于基于所述电压采样信号和预设的中间变量矩阵，确定电压预测信号；
[0045]电压扰动判断模块，用于计算所述电压采样信号与所述电压预测信号之间的信号差值，根据所述信号差值判断是否发生电压扰动；
[0046]信号判断量确定模块，用于若判定发生所述电压扰动，则根据所述电压扰动的发生时刻前后的多个电压信号，计算所述发生时刻前后的能量差异百分比和最大信号差；
[0047]高阻接地故障判断模块，用于根据所述能量差异百分比和所述最大信号差，判断所述配电网是否出现高阻接地故障；
[0048]故障发生线路定位模块，用于若是，则根据所述发生时刻前后的多个所述电压信号和多个电流信号，从所述配电网内的多条配电线路中确定高阻接地故障发生线路。
[0049]可选地，所述电压预测信号确定模块，包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网的高阻接地故障定位方法，其特征在于，包括：按预设周期获取所述配电网的电压采样信号；基于所述电压采样信号和预设的中间变量矩阵，确定电压预测信号；计算所述电压采样信号与所述电压预测信号之间的信号差值，根据所述信号差值判断是否发生电压扰动；若判定发生所述电压扰动，则根据所述电压扰动的发生时刻前后的多个电压信号，计算所述发生时刻前后的能量差异百分比和最大信号差；根据所述能量差异百分比和所述最大信号差，判断所述配电网是否出现高阻接地故障；若是，则根据所述发生时刻前后的多个所述电压信号和多个电流信号，从所述配电网内的多条配电线路中确定高阻接地故障发生线路。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电压采样信号和预设的中间变量矩阵，确定电压预测信号的步骤，包括：计算所述电压采样信号与预设的中间变量矩阵之间的乘值，得到中间采样信号；计算所述中间采样信号与所述电压采样信号的采样点数之间的比值，得到电压预测信号；所述中间变量矩阵为：其中，θ表示采样相角，i表示采样点序号，k为所述中间变量矩阵的列序号，s
ik
为所述中间变量矩阵的第i行第k列的中间变量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述电压采样信号与所述电压预测信号之间的信号差值，根据所述信号差值判断是否发生电压扰动的步骤，包括：计算所述电压采样信号与所述电压预测信号之间的信号差值；按照所述采样点数累加所述信号差值，得到扰动判定累加值；比较所述扰动判定累加值与预设的扰动阈值；若所述扰动判定累加值大于所述扰动阈值，则判定所述配电网发生电压扰动；若所述扰动判定累加值小于或等于所述扰动阈值，则判定所述配电网未发生电压扰动，跳转执行所述按预设周期获取所述配电网的电压采样信号的步骤。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压扰动的发生时刻前后的多个电压信号，计算所述发生时刻前后的能量差异百分比和最大信号差的步骤，包括：对所述电压扰动的发生时刻前后的多个电压信号分别进行离散小波变换，在多个预设的小波分解层分别得到处于所述发生时刻前的多个第一电压采样信号和处于所述发生时刻后的多个第二电压采样信号；计算所述第一电压采样信号与第二电压采样信号之间的积分平方差；计算所述积分平方差与所述第一电压采样信号的积分平方值之间的信号比值，将所述信号比值的绝对值确定为所述发生时刻前后的能量差异百分比；计算所述第一电压采样信号与第二电压采样信号之间的初始信号差值；
依次累加全部所述初始信号差值的绝对值，生成每个所述小波分解层对应的中间信号差；从多个所述中间信号差中选取最大的中间信号差作为最大信号差。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述能量差异百分比和所述最大信号差，判断所述配电网是否出现高阻接地故障的步骤，包括：比较所述能量差异百分比与预设的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建宗，白浩，陈庆祺，袁智勇，夏云峰，雷金勇，骆福平，余文辉，罗旭军，潘姝慧，钟毅，周长城，顾衍璋，唐立军，郭琦，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：