基于人工智能的小電流接地故障選線融合技術研究.pdf

1、我國6～66kV配電網(wǎng)廣泛采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的小電流接地系統(tǒng)。采用小電流接地系統(tǒng)可提高配電網(wǎng)供電可靠性，但其單相接地故障選線問題卻成為多年來困擾配電網(wǎng)運行的難題。針對其單相接地故障電流微弱這一故障特征，人們主要從兩方面著手進行了研究，其一是提高故障特征量采集元件的精度和靈敏度，以期獲得更為準確的故障信息；其二是運用數(shù)學手段對現(xiàn)有條件下獲得的故障信息進行不同角度的分析，提出新的選線原理。經(jīng)過國內外科研工作者們幾十年來的艱苦努

2、力，選線技術的發(fā)展已經(jīng)取得了長足的進步，新型的電流采集元件及選線原理層出不窮，但始終未得到較滿意的解決方案。 在上述背景下，本文在首先分析小電流接地系統(tǒng)單相接地故障特征基礎上，分別對基于故障暫態(tài)特征信息的選線和基于故障暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)特征信息的融合選線進行了深入的研究。接著，利用故障暫態(tài)特征信息，提出了基于小波包多頻帶相關分析的選線方法，大量仿真結果表明這種基于小波包多頻帶相關分析的選線方法提高了小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線的正確率

3、。 其次，受硬件電路的限制，對暫態(tài)信號的采樣頻率不可能太高，經(jīng)過低頻采樣后的暫態(tài)零序電流信號的幅值會發(fā)生不同程度的衰減，當采樣后故障線路的暫態(tài)零序電流信號幅值衰減嚴重時，基于小波包分析的故障選線方法可能出現(xiàn)選線錯誤。本文提出了基于粗糙集信號增強理論的小波包選線新方法，首先分別對暫態(tài)零序電流信號進行低頻采樣和短時間的高頻采樣，從高頻采樣和低頻采樣的零序電流信號中提取的穩(wěn)態(tài)工頻分量幅值、采樣前后信號衰減比例和信號首波頭極性作為故障特

4、征。然后，將這些故障特征作為條件屬性，信號需要增強的比例系數(shù)作為決策屬性，構建決策表，通過屬性約簡和值約簡得到最小決策規(guī)則，根據(jù)最小決策規(guī)則實現(xiàn)對低頻采樣信號的增強。最后，對增強的低頻采樣信號利用小波包故障選線方法進行故障選線。仿真結果表明，該方法無論是在能量衰減嚴重或首波頭極性檢測錯誤時，均能實現(xiàn)正確選線，有效地提高了故障選線的準確度。 而實踐證明，沒有哪種單一的選線方法是能夠適用于任何狀況而萬能的。在這種現(xiàn)實狀況下,本論文利