基于人工智能的小電流接地故障選線融合技術(shù)研究.pdf

1、我國6～66kV配電網(wǎng)廣泛采用中性點(diǎn)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(yùn)行的難題。針對(duì)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(jìn)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(zhǔn)確的故障信息；其二是運(yùn)用數(shù)學(xué)手段對(duì)現(xiàn)有條件下獲得的故障信息進(jìn)行不同角度的分析，提出新的選線原理。經(jīng)過國內(nèi)外科研工作者們幾十年來的艱苦努

2、力，選線技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)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(chǔ)上，分別對(duì)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(jìn)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(guān)分析的選線方法，大量仿真結(jié)果表明這種基于小波包多頻帶相關(guān)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(duì)暫態(tài)信號(hào)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(hào)的幅值會(huì)發(fā)生不同程度的衰減，當(dāng)采樣后故障線路的暫態(tài)零序電流信號(hào)幅值衰減嚴(yán)重時(shí)，基于小波包分析的故障選線方法可能出現(xiàn)選線錯(cuò)誤。本文提出了基于粗糙集信號(hào)增強(qiáng)理論的小波包選線新方法，首先分別對(duì)暫態(tài)零序電流信號(hào)進(jìn)行低頻采樣和短時(shí)間的高頻采樣，從高頻采樣和低頻采樣的零序電流信號(hào)中提取的穩(wěn)態(tài)工頻分量幅值、采樣前后信號(hào)衰減比例和信號(hào)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(hào)需要增強(qiáng)的比例系數(shù)作為決策屬性，構(gòu)建決策表，通過屬性約簡(jiǎn)和值約簡(jiǎn)得到最小決策規(guī)則，根據(jù)最小決策規(guī)則實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻采樣信號(hào)的增強(qiáng)。最后，對(duì)增強(qiáng)的低頻采樣信號(hào)利用小波包故障選線方法進(jìn)行故障選線。仿真結(jié)果表明，該方法無論是在能量衰減嚴(yán)重或首波頭極性檢測(cè)錯(cuò)誤時(shí)，均能實(shí)現(xiàn)正確選線，有效地提高了故障選線的準(zhǔn)確度。 而實(shí)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(shí)狀況下,本論文利