【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电气工程领域，尤其涉及一种配电网故障评估方法及系统。
技术介绍
1、配电网是电力系统中直接面对用户的部分，其运行的安全性一直是电网安全运行的重要目标。配电网覆盖范围广阔，所包含的电力设备多，且其大多经过人类活动的范围，一方面，其发生故障的概率相比输电网更高，另一方面，故障发生时极易危害到人身安全和财产安全，其中电弧故障易发展为电气火灾，一旦引发山火或其他电气火灾，将极大影响人们正常的生产与生活，造成极其严重的后果。
2、由于配电网发生故障的概率高，一旦发生故障就跳开故障线路对于大多数电网来说是不太现实的，这会极大影响供电的可靠性。为了保证供电的可靠性，常采用小电流接地的方式，即中性点不接地或中性点经消弧线圈接地。小电流接地系统在发生单相接地故障时，系统的线电压保持对称，对于大多数的三相设备依然能够在这种电源下稳定运行，因此快速断开线路是不必要的。在故障发生后准确地识别故障线路，称为故障选线，当前已经开展了广泛且深入的研究，但是大部分研究止步于识别出故障线路，而对故障的严重程度并没有做出划分的依据，也鲜少对故障的影响做进一步的评估。
3、在中性点不接地的系统中，由于电容电流没有补偿，当系统发生单相接地故障时，线路的绝缘可能被击穿，特别是在树木生长引发与线路产生电弧拉弧等故障条件下，如果不能及时地发现引发故障的原因或者对故障的严重程度做出评估，依然按照相关标准使系统继续带故障运行，电弧可能会引发树木燃烧，近年来由故障电弧引发的山火灾害并不少见。如果在故障发展初期能及时评估故障程度，并及时发出故障
4、在中性点经消弧线圈接地的系统中，由于消弧线圈的补偿使得故障点的电流可能不会特别大，生成电弧的概率会降低，然而这对消弧线圈的调谐功能要求很高，而且根据实际运行的情况来看，在这种系统中依然可能存在电弧燃烧的情况。对于电弧电流较小的故障，通过线路的重合闸可能即可排除故障，对于电弧电流较大的故障，依然需要及时停电。另外，系统发生高阻故障时，并不需要像电弧故障一样快速排除，这可以给故障选线和定位算法更多的时间，以更加准确的确定故障点，更大程度地保证系统的供电可靠性。
5、目前，研究主要集中于对低压电网中的串联电弧检测研究，串联电弧具有能量小、受负荷电流影响大、易受高次谐波干扰等特点，现有的方法大多对谐波含量与暂态信号特征进行分析，在不同的应用场景下，谐波与暂态信号的特征不同，因此实用性并不好。在对中压电网的电弧检测问题上，大多数方法更注重高阻电弧的检测，忽视低阻电弧对系统的影响，且对于不同弧阻的电弧，难以给出统一的检测标准。显然，当前基于电弧检测的配电网故障评估方法准确性和可靠性都较差。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种配电网故障评估方法及系统，用于解决现有配电网故障评估准确性、可靠性较差的问题。
2、在本专利技术实施例的第一方面，提供了一种配电网故障评估方法，包括：
3、基于配电网中性线或馈线上安装的偏置直流传感器测量直流分量；
4、当直流分量大于预设阈值，则截取超过阈值时刻到故障消失时刻或到设定时间的直流分量波形信号；
5、分别计算直流分量波形信号的分形维数和小波香农熵，将分形维数和小波香农熵分别作为横纵坐标投影至二维平面；
6、计算分形维数和小波香农熵对应的二维坐标与预定阈值坐标之间的相对坐标，根据相对坐标所处的象限，判断配电网故障的危险程度。
7、在本专利技术实施例的第二方面，提供了一种配电网故障评估系统，包括：
8、信号采集模块，用于基于配电网中性线或馈线上安装的偏置直流传感器测量直流分量；
9、信号截取模块，用于当直流分量大于预设阈值，则截取超过阈值时刻到故障消失时刻或到设定时间的直流分量波形信号；
10、特征计算模块，用于分别计算直流分量波形信号的分形维数和小波香农熵，将分形维数和小波香农熵分别作为横纵坐标投影至二维平面；
11、故障评估模块，用于计算分形维数和小波香农熵对应的二维坐标与预定阈值坐标之间的相对坐标，根据相对坐标所处的象限，判断配电网故障的危险程度。
12、在本专利技术实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本专利技术实施例第一方面所述方法的步骤。
13、在本专利技术实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本专利技术实施例第一方面提供的所述方法的步骤。
14、本专利技术实施例中，通过安装在配电网中性线或馈线上的偏置直流传感器测量直流分量，基于直流零序电流信号受电路中电感与电容器件影响小的特性，可以保障特征信号的抗干扰性，为后续故障评估的准确性、可靠性提供基础；
15、基于直流分量波形信号的分形维数表征直流波形的混乱程度，可以有效区分电阻故障与电弧故障下所测直流波形地变化趋势，明确量化指标，便于对危害性较小的电阻性故障与危害性较大的电弧故障做出明显区分，进而保障故障评估的准确性；
16、基于直流分量波形信号的小波香农熵表征直流波形的不规则程度，便于评估电弧故障的严重程度，对于电弧电阻较小的故障，小波香农熵指标较大，而对于电弧电阻较大的故障，小波香农熵指标会相对较小，在保障了故障评估准确性的基础上，为故障评估后的处理措施提供准确可靠地指导；
17、通过二维平面投射两种直流波形特征指标，可以便于清晰准确区分不同危险程度的故障，并给出相应的故障评级，对配电网故障进行定性评级，便于工作人员认识当前故障严重程度，方便采取相应的保护措施，在保障评估结果准确可靠的基础上，保障了配电网故障处理的安全性、可靠性，平衡了电网安全性与可靠性之间的矛盾。
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1.一种配电网故障评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别计算直流分量波形信号的分形维数和小波香农熵包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算分形维数和小波香农熵对应的二维坐标与预定阈值坐标之间的相对坐标，根据相对坐标所处的象限，判断配电网故障的危险程度还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据相对坐标所处的象限，判断配电网故障的危险程度包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算分形维数和小波香农熵对应的二维坐标与预定阈值坐标之间的相对坐标还包括：
6.一种配电网故障评估系统，其特征在于，包括:
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述根据相对坐标所处的象限，判断配电网故障的危险程度包括：
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述计算分形维数和小波香农熵对应的二维坐标与预定阈值坐标之间的相对坐标还包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至5任一项所述的一种配电网故障评估方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种配电网故障评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别计算直流分量波形信号的分形维数和小波香农熵包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算分形维数和小波香农熵对应的二维坐标与预定阈值坐标之间的相对坐标，根据相对坐标所处的象限，判断配电网故障的危险程度还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据相对坐标所处的象限，判断配电网故障的危险程度包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算分形维数和小波香农熵对应的二维坐标与预定阈值坐标之间的相对坐标还包括：
6.一种配电网故障评估系统，其特征在于，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：李红斌，杨世武，田若言，陈庆，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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