【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统故障检测，具体为一种线路单相接地故障检测判定方法。
技术介绍
1、电力系统的稳定运行至关重要，而其中最常见的问题之一是线路单相接地故障，这类故障的检测和判定长期以来是电力系统监控和维护的核心课题，随着电力系统的不断发展和电网的扩张，传统的基于经验和简化模型的故障检测方法逐渐显现出其局限性，这些方法通常依赖于预设的阈值或固定参数，但在实际应用中，由于电网条件的多变和故障信号的复杂性，这些方法往往无法提供足够的灵活性和准确性，进入21世纪以来，随着计算技术的飞速发展，基于数据驱动的故障检测方法开始引起研究者的广泛关注，这些方法利用高级信号处理技术，如波形分析、模式识别和机器学习，以实现更准确和高效的故障检测，特别是，随着大数据和人工智能技术的兴起，对电网波形数据的深入分析和智能处理变得可行，这些新技术提供了处理和分析大规模、高维度和非线性电网数据的能力，为电力系统的故障检测和诊断带来了革命性的改进。
2、虽然电力系统故障检测技术已经取得了显著进步，但现有方法在应对复杂电网环境时仍存在不足，传统基于阈值的检测方法在动态变化的电网条件下效果有限，且难以准确区分故障类型，此外，初级的波形分析技术常常无法充分利用可用数据，导致故障识别的不准确和延迟，面对电网规模的不断扩大和运行条件的复杂多变，现有技术在数据处理能力、故障定位准确性、以及适应性方面的限制愈专利技术显，这些挑战要求新的故障检测方法不仅要能够处理大量数据，而且必须具备高度的准确性和适应不断变化的电网环境的能力。
技术实
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的故障检测方法存在识别准确性较低，识别延迟较大，处理数据能力较弱，以及如何适应不断变化的电网环境的优化问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种线路单相接地故障检测判定方法，包括通过配电网单相接地故障保护器收集故障录波波形；对收集的波形进行波形特征分析；根据分析结果将波形特征按界内、界外、扰动进行分类。
4、作为本专利技术所述的线路单相接地故障检测判定方法的一种优选方案，其中：所述收集故障录波波形包括收集波形数据，从配电网中实时捕捉电压和电流的幅度、频率和相位，建立包含正常操作和各类故障状况下电网行为的波形数据集，在时间点t的波形累积数据表示为：
5、
6、其中，g(s,t)为在时间s到t间的原始波形数据，β为衰减系数，用于模拟波形随时间的衰减。
7、作为本专利技术所述的线路单相接地故障检测判定方法的一种优选方案，其中：所述收集故障录波波形还包括波形数据预处理，将波形累积数据作为输入，经过预处理的波形数据表示为：
8、
9、其中，g2(t)的值域在实数范围内。
10、作为本专利技术所述的线路单相接地故障检测判定方法的一种优选方案，其中：所述波形特征分析包括波形特征提取，分析收集的波形数据，识别峰值、频谱分布和异常模式波形特征，在时间x的波形特征提取结果表示为：
11、
12、其中，an和bn为振幅系数，ω为基础频率，φn和ψn分别为余弦和正弦项的相位。
13、作为本专利技术所述的线路单相接地故障检测判定方法的一种优选方案，其中：所述波形特征分析还包括通过提取的波形特征进行波形分析，分析波形特征随时间的变化和关系，波形时间相关性表示为：
14、
15、其中，γ为衰减系数，用于调控不同时间点波形特征的相关性强度。
16、作为本专利技术所述的线路单相接地故障检测判定方法的一种优选方案，其中：所述进行分类包括界内波形分类，界外波形分类和扰动波形分类，界内波形分类通过逻辑回归模型判断波形是否属于界内故障，结合提取的波形特征，应用加权和的方式计算分类概率，分类概率基于波形特征的加权线性组合，通过s型函数转换得到，界外波形分类基于特征分析结果的加权欧几里得距离评估波形是否属于界外故障，距离通过将每个特征的分析结果与权重系数相乘，计算加权特征的平方和的平方根得到，扰动波形分类基于波形特征的累积强度确定波形是否为扰动，累积强度通过对每个特征的分析结果取绝对值，应用影响系数，计算求和并对总和取对数，表明波形属于扰动的程度。
17、作为本专利技术所述的线路单相接地故障检测判定方法的一种优选方案，其中：所述进行分类还包括界内波形分类概率，界外波形分类得分和扰动波形分类强度，在时间点x的界内波形分类结果表示为：
18、
19、其中，为提取的第i个波形特征，αi为权重系数，θ为阈值参数，在时间点x的界外波形分类结果表示为：
20、
21、其中，为第j个波形特征的分析结果，βj为权重系数，∈为不为0的常数，在时间点x的扰动波形分类结果表示为：
22、
23、其中，为第k个波形特征的分析结果，γk为影响系数。
24、本专利技术的另外一个目的是提供一种线路单相接地故障检测判定系统，其能通过波形分类模块对波形数据进行分类，解决了目前的波形分类准确性不足的问题。
25、作为本专利技术所述的线路单相接地故障检测判定系统的一种优选方案，其中：包括波形收集模块、特征分析模块、波形分类模块；所述波形收集模块用于实时收集配电网的电压和电流波形数据，并对波形数据进行预处理；所述特征分析模块用于分别对波形数据的特征进行波形数据提取和波形数据分析；所述波形分类模块用于分析特征对波形数据进行分类，区分界内故障、界外故障和扰动。
26、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序是实现线路单相接地故障检测判定方法的步骤。
27、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现线路单相接地故障检测判定方法的步骤。
28、本专利技术的有益效果：本专利技术提供的线路单相接地故障检测判定方法通过系统化的波形数据收集和预处理，提供电网行为数据，为后续的故障分析和识别提供基础，提高了数据收集的完整性和一致性，确保了故障检测的准确性和可靠性，通过对收集的波形数据进行特征提取和分析，对电网故障信号的精确解读，从复杂数据中提炼关键信息，精确识别电网故障的特征，提升了故障识别的准确性和效率，根据特征分析的结果准确分类故障，快速确定故障类型，提高了故障响应的速度和准确性，本专利技术在数据收集、故障分类和故障响应方面都取得更加良好的效果。
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1.一种线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于：所述收集故障录波波形包括收集波形数据，从配电网中实时捕捉电压和电流的幅度、频率和相位，建立包含正常操作和各类故障状况下电网行为的波形数据集，在时间点t的波形累积数据表示为：
3.如权利要求2所述的线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于：所述收集故障录波波形还包括波形数据预处理，将波形累积数据作为输入，经过预处理的波形数据表示为：
4.如权利要求3所述的线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于：所述波形特征分析包括波形特征提取，分析收集的波形数据，识别峰值、频谱分布和异常模式波形特征，在时间x的波形特征提取结果表示为：
5.如权利要求4所述的线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于：所述波形特征分析还包括通过提取的波形特征进行波形分析，分析波形特征随时间的变化和关系，波形时间相关性表示为：
6.如权利要求5所述的线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于：所述进行分类包括界内波形分类，界外波形分类和扰动
7.如权利要求6所述的线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于：所述进行分类还包括界内波形分类概率，界外波形分类得分和扰动波形分类强度，在时间点x的界内波形分类结果表示为：
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的线路单相接地故障检测判定方法的系统，其特征在于：包括波形收集模块、特征分析模块、波形分类模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的线路单相接地故障检测判定方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的线路单相接地故障检测判定方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于：所述收集故障录波波形包括收集波形数据，从配电网中实时捕捉电压和电流的幅度、频率和相位，建立包含正常操作和各类故障状况下电网行为的波形数据集，在时间点t的波形累积数据表示为：
3.如权利要求2所述的线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于：所述收集故障录波波形还包括波形数据预处理，将波形累积数据作为输入，经过预处理的波形数据表示为：
4.如权利要求3所述的线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于：所述波形特征分析包括波形特征提取，分析收集的波形数据，识别峰值、频谱分布和异常模式波形特征，在时间x的波形特征提取结果表示为：
5.如权利要求4所述的线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于：所述波形特征分析还包括通过提取的波形特征进行波形分析，分析波形特征随时间的变化和关系，波形时间相关性表示为：
6.如权利要求5所述的线路单相接地故障检测判定方法，其特征在于：所述进行分类包括界内波形分类，界外波形分类和扰动波形分类，界内波形分类通过逻辑回归模型判断波形是否属于界内故障，结合提取的波形特征，应用加权...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，吴维，杨航康，杜禹，杜彬，谢忠伦，王晨辉，张朝学，李虎，胡猛，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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