CN110824299A - 基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法。该方法通过电磁暂态仿真在配电网的一条或几条馈线上沿线路设置单相接地故障作为故障馈线，提取包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流，构成零序电流曲线簇，经归一化处理后进行SOD变换，再进行二维平面分析，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区；按照上述分区，采集待测馈线的暂态零序电流，接着将待测馈线的暂态零序电流做归一化处理后，进行SOD变换，根据其二维平面上的所在的位置来判断该待测馈线是否为故障馈线。本发明方法更为简单直观，能清晰的反映出故障馈线与健全馈线之间的区别，从而能较快的选出故障线路，易于推广应用。

Description

基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，具体涉及一种基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

配电网单相接地故障选线问题是我国在建、改建的配电系统仍待解决的重要课题。由于发生单相接地故障后，故障电流小、故障特征不明显等原因，现有选线方法在实际运行中效果不佳。目前基于信息融合的配电网单相接地故障选线方法，虽然弥补了单一选线方案的不足、提高了选线准确性，但大多数选线方法仍忽视了故障信息之间的相关性，仅依靠大量样本训练，无法保证适用于所有的故障情况。虽然小电流接地系统有着可以保证供电可靠性及连续性等优点，但其弊端在于当某相发生接地故障时，其故障电流很小，故障特征不明显，造成找出故障馈线十分困难。如果长时间不能查找出故障馈线并排除故障，势必会对电力系统的安全运行构成巨大威胁。尤其是在中性点经消弧线圈接地的复杂系统中，能够及时准确地查找出故障馈线并排除故障，对实现配电系统自动化有着重要意义。

虽然目前存在着许多的针对配电网选线的方法及装置，但是在实际应用中的效果不佳，依然还有着许多的问题。在很多供电部门依然采用逐条馈线拉闸的方法来排查故障馈线，若将馈线依次拉闸后仍然没有找到故障馈线，则可能使多条馈线同时出现故障，使故障范围扩大，影响系统安全稳定的运行。目前，配电网选线问题被公认为是一个没有完全解决的难题。不论是配电网单相接地故障选线方法的研究，还是选线装置的研制都有着重大的意义和迫切的市场需求。配电网所处的环境复杂多变，其故障情况也多种多样。仅依靠一种故障特征来进行故障选线，容易出现多选、误选或漏选等情况，不利于故障馈线的及时查找和故障的排除。因此如何克服现有技术的不足是目前电力系统继电保护技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法，该方法运用二维平面判断，能清晰的反映出故障馈线与健全馈线之间的区别，从而能较快的选出故障线路。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法，包括如下步骤：

通过电磁暂态仿真在配电网的一条或几条馈线上沿线路设置单相接地故障作为故障馈线，并于测量点提取出包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流；

用提取出的暂态零序电流构成零序电流曲线簇作为历史样本数据，归一化处理后进行SOD变换，把故障特征量放大，再进行二维平面分析，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区；

按照故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区，采集待测馈线的暂态零序电流，归一化处理后将待测馈线的暂态零序电流经SOD变换处理之后，根据其二维平面上的所在的位置来判断该待测馈线为健全馈线或是故障馈线。

进一步，优选的是，通过电磁暂态仿真在配电网的一条或几条馈线上沿线路设置单相接地故障作为故障馈线，并于测量点提取出包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流；具体为：

通过电磁暂态仿真在配电网的一条馈线上沿线路设置单相接地故障作为故障馈线，并于在保护安装处获取包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流i₀；

i_A、i_B、i_C分别表示三相电流，k表示在保护安装处获取馈线的标号，k＝1，2……n；n为在保护安装处获取馈线的总数。

进一步，优选的是，获取3ms短时窗内的暂态零序电流i₀，采样率为10kHz，构建零序电流曲线簇。

进一步，优选的是，对零序电流曲线簇样本数据进行归一化处理，具体方法为：首先找到暂态零序电流数据中i₀(k)的最大值i_0max(k)及最小值i_0min(k)，对原始的暂态零序电流数据进行线性变换，使结果落到[0,1]区间内，转换函数如下：

i₀'(k)＝[i₀(k)-i_0min(k)]/[i_0max(k)-i_0min(k)]。

进一步，优选的是，SOD变换采用四阶SOD差分变换，具体方法为：

S_i4(n)＝i₀'_(k)(n)-4i₀'_(k)(n-1)+6i₀'_(k)(n-2)-4i₀'_(k)(n-3)+i₀'_(k)(n-4)

S_i4(n)为暂态零序电流信号的四阶差分，i＇_0(k)(n)为原始故障信号，即经归一化处理后的暂态零序电流，n为瞬时采样数。

进一步，优选的是，二维平面分析的具体方法为

对上述经过SOD变换后的暂态零序电流数据进行PCA主成分分析，获取第一主成分PC₁以及第二主成分PC₂，并以此在二维平面上绘制出各馈线的平面区域图，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区。

本发明同时提供一种基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线系统，包括：

第一处理模块，用于提取出包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流；

第二处理模块，用于用提取出的暂态零序电流构成零序电流曲线簇作为历史样本数据，归一化处理后进行SOD变换，把故障特征量放大，再进行二维平面分析，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区；

故障选线模块，用于按照故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区，采集待测馈线的暂态零序电流，归一化处理后将待测馈线的暂态零序电流经SOD变换处理之后，根据其二维平面上的所在的位置来判断该待测馈线为健全馈线或是故障馈线。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法的步骤。

本发明另外提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如上述基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法的步骤。

本发明采用PCA主成分分析，PCA能够用来提取最能表征样本的数据特征，数学原理上PCA分析是通过对数据坐标的平移和旋转，使得簇类内部的任意两个样本数据之间有较高的相似度，而属于不同簇类的两个样本数据间具有较高的差异度。由此，PCA聚类分析可以表征和区分出多条馈出线路配电网的健全馈线和故障馈线。经SOD变换后的暂态零序电流信号是离散的时域信号，在数学上表示为一个X_n×m的矩阵。n表示n个角度下观测到的信号，m表示每个信号的采样点数。采用PCA分析的目的就是将原始的数据集X_n×m映射到PCA空间中，从而形成可区分故障线路与健全线路的点簇。PCA聚类的步骤描述如下：首先找到X的协方差矩阵C，计算协方差矩阵特征向量ω_j特征值λ_j，且λ₁≥λ₂≥λ₃…λ_m；

C_ωj＝λ_jω_j j＝1,2,...,m

每个主成分向量都是X矩阵的线性组合，PCA认为最大特征值λj对应的特征向量ωj包含的信息量最大，即第一主成分PC1为方差最大，第二主成分PC2的方差其次。因此，可以通过忽略小特征值所对应坐标轴上的向量来降低原始数据集的维度。通过PCA运算，原始的故障数据集就通过PCA运算映射到了由PC1、PC2构成的二维平面空间中。并以此在二维平面上绘制出各馈线的平面区域图，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区。

本发明的原理是：配电网发生单相接地故障情况下，故障馈线的暂态零序电流初始行波波头突变方向与健全馈线的暂态零序电流初始行波波头突变方向相反。基于此，可以利用各种故障条件下各馈线的暂态零序电流组成零序电流曲线簇，再利用SOD变换对提取的暂态零序电流数据进行交叉顺序差分变换，对故障特征进行放大，从而增大健全馈线与故障馈线之间的差异。再进行二维平面分析，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的不同区域。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

1、利用故障发生时各馈线的暂态零序电流曲线簇进行故障选线，可以较明显的区分出故障馈线与健全馈线，且操作简便。利用SOD变换能放大故障特征，对远端高阻故障的识别大有好处。且SOD变换只需提取故障暂态零序电流信号的前几个采样点便可进行。其是对故障特征量值的加强，而不是单纯关注相位特征化。

2、运用二维平面判断，能清晰的反映出故障馈线与健全馈线之间的区别，对比于其他区分故障与非故障馈线的方法，更能较为直观的体现出故障馈线与健全馈线的不同，从而能较快的选出故障线路。

附图说明

图1是本发明配电网系统结构图；

图2是本发明应用实例1中馈线L1设置沿线故障时各零序电流构成的曲线簇；

图3是本发明应用实例1中各零序电流构成的曲线簇经SOD变换后的波形图；

图4是本发明应用实例1中二维平面上故障分区的结果；

图5是本发明应用实例1中二维平面上故障区段判别结果；

图6是本发明应用实例2中馈线L3设置沿线故障时各零序电流构成的曲线簇；

图7是本发明应用实例2中各零序电流构成的曲线簇经SOD变换后的波形图；

图8是本发明应用实例2中二维平面上故障分区的结果；

图9是本发明应用实例2中二维平面上故障区段判别结果；

图10是本发明应用实例3中馈线L4设置沿线故障时各零序电流构成的曲线簇；

图11是本发明应用实例3中各零序电流构成的曲线簇经SOD变换后的波形图；

图12是本发明应用实例3中二维平面上故障分区的结果；

图13是本发明应用实例3二维平面上故障区段判别结果；

图14是本发明基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线系统的结构示意图；

图15为本发明电子设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法，包括如下步骤：

通过电磁暂态仿真在配电网的一条或几条馈线上沿线路设置单相接地故障作为故障馈线，并于测量点提取出包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流；

用提取出的暂态零序电流构成零序电流曲线簇作为历史样本数据，归一化处理后进行SOD变换，把故障特征量放大，再进行二维平面分析，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区；

按照故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区，采集待测馈线的暂态零序电流，归一化处理后将待测馈线的暂态零序电流经SOD变换处理之后，对待测暂态零序电流数据进行主成分分析，再根据二维平面上绘制出的各馈线的平面区域图，根据其二维平面上的所在的位置来判断该待测馈线为健全馈线或是故障馈线。

通过电磁暂态仿真在配电网的一条或几条馈线上沿线路设置单相接地故障作为故障馈线，并于测量点提取出包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流；具体为：

通过电磁暂态仿真在配电网的一条馈线上沿线路设置单相接地故障作为故障馈线，并于在保护安装处获取包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流i₀；

i_A、i_B、i_C分别表示三相电流，k表示在保护安装处获取馈线的标号，k＝1，2……n；n为在保护安装处获取馈线的总数。

优选，获取3ms短时窗内的暂态零序电流i₀，采样率为10kHz，构建零序电流曲线簇。

对零序电流曲线簇样本数据进行归一化处理，具体方法为：首先找到暂态零序电流数据中i₀(k)的最大值i_0max(k)及最小值i_0min(k)，对原始的暂态零序电流数据进行线性变换，使结果落到[0,1]区间内，转换函数如下：

i₀'(k)＝[i₀(k)-i_0min(k)]/[i_0max(k)-i_0min(k)]。

SOD变换是一种基于差分运算的变换，其本质是多阶差分，本发明选用四阶SOD差分变换，具体方法为：

S_i4(n)＝i₀'_(k)(n)-4i₀'_(k)(n-1)+6i₀'_(k)(n-2)-4i₀'_(k)(n-3)+i₀'_(k)(n-4)

S_i4(n)为暂态零序电流信号的四阶差分，i＇_0(k)(n)为原始故障信号，即经归一化处理后的暂态零序电流，n为瞬时采样数。

对上述经过SOD变换后的暂态零序电流数据进行PCA主成分分析，获取第一主成分PC₁以及第二主成分PC₂，并以此在二维平面上绘制出各馈线的平面区域图，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区。

如图14所示，一种基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线系统，包括第一处理模块101、第二处理模块102和故障选线模块103：第一处理模块101用于提取出包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流；第二处理模块102用于用提取出的暂态零序电流构成零序电流曲线簇作为历史样本数据，归一化处理后进行SOD变换，把故障特征量放大，再进行二维平面分析，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区；故障选线模块103用于按照故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区，采集待测馈线的暂态零序电流，归一化处理后将待测馈线的暂态零序电流经SOD变换处理之后，根据其二维平面上的所在的位置来判断该待测馈线为健全馈线或是故障馈线。

在本发明实施例中，第一处理模块101提取出包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流，之后，第二处理模块102用提取出的暂态零序电流构成零序电流曲线簇作为历史样本数据，归一化处理后进行SOD变换，把故障特征量放大，再进行二维平面分析，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区；最后，故障选线模块103按照故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区，采集待测馈线的暂态零序电流，归一化处理后将待测馈线的暂态零序电流经SOD变换处理之后，根据其二维平面上的所在的位置来判断该待测馈线为健全馈线或是故障馈线。

本发明实施例提供的一种基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线系统，该系统能较为直观的体现出故障馈线与健全馈线的不同，从而能较快的选出故障线路。

本发明实施例提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。

图15为本发明实施例提供的电子设备结构示意图，参照图15，该电子设备可以包括：处理器(processor)201、通信接口(Communications Interface)202、存储器(memory)203和通信总线204，其中，处理器201，通信接口202，存储器203通过通信总线204完成相互间的通信。处理器201可以调用存储器203中的逻辑指令，以执行如下方法：提取出包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流；用提取出的暂态零序电流构成零序电流曲线簇作为历史样本数据，归一化处理后进行SOD变换，把故障特征量放大，再进行二维平面分析，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区；按照故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区，采集待测馈线的暂态零序电流，归一化处理后将待测馈线的暂态零序电流经SOD变换处理之后，根据其二维平面上的所在的位置来判断该待测馈线为健全馈线或是故障馈线。

此外，上述的存储器203中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线，例如包括：获提取出包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流；用提取出的暂态零序电流构成零序电流曲线簇作为历史样本数据，归一化处理后进行SOD变换，把故障特征量放大，再进行二维平面分析，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区；按照故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区，采集待测馈线的暂态零序电流，归一化处理后将待测馈线的暂态零序电流经SOD变换处理之后，根据其二维平面上的所在的位置来判断该待测馈线为健全馈线或是故障馈线。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

应用实例1

某110kV/35kV配电网仿真模型如图1所示，它有六条馈线，变压器中性点通过消弧线圈串联电阻接地。L为消弧线圈，R为消弧线圈阻尼电阻。馈线采用架空线路，架空—电缆混合线路和电缆线路三种线路，其中架空馈线L1＝15km，L3＝18km，L5＝30km，电缆馈线L2＝6km，L6＝8km，线缆混合馈线L4＝18km。负荷选用恒定功率负荷模型。

(1)在配电网馈线L1沿线设置单相接地故障，并设置20Ω、50Ω和100Ω不同数值的过渡电阻，并在保护安装处分别获取六条馈线的三相电流，并计算出故障零序电流i₀。

(2)提取3ms短时窗内各馈线的暂态零序电流数据，构建暂态零序电流曲线簇。

(3)对暂态零序电流曲线簇样本数据进行归一化处理，之后进行SOD变换，把故障特征量放大。最后根据说明书的第五步进行二维平面分析，得出第一主成分PC1和第二主成分PC2，并得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的不同区域。

(4)将上述得出的故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的不同区域作为样本属性，构造出故障选线机制。然后将待测数据求取零序电流分量，经归一化处理后再进行SOD变换，最后进行二维平面判断，并根据其所在平面区域的位置来判断各馈线为健全馈线或是故障馈线。

(5)故障位置：馈线L1距母线5km处架空线路发生单相接地故障；故障开始时刻为0.0418s；采样频率为10kHz。

应用实例2

某110kV/35kV配电网仿真模型如图1所示，它有六条馈线，变压器中性点通过消弧线圈串联电阻接地。L为消弧线圈，R为消弧线圈阻尼电阻。馈线采用架空线路，架空—电缆混合线路和电缆线路三种线路，其中架空馈线L1＝15km，L3＝18km，L5＝30km，电缆馈线L2＝6km，L6＝8km，线缆混合馈线L4＝18km。负荷选用恒定功率负荷模型。

(1)在配电网馈线L3沿线设置单相接地故障，并设置20Ω、50Ω和100Ω不同数值的过渡电阻，并在保护安装处分别获取六条馈线的三相电流，并计算出故障零序电流i₀。

(2)提取3ms短时窗内各馈线的暂态零序电流数据，构建暂态零序电流曲线簇。

(3)对暂态零序电流曲线簇样本数据进行归一化处理，之后进行SOD变换，把故障特征量放大。最后根据说明书的第五步进行二维平面分析，得出第一主成分PC1和第二主成分PC2，并得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的不同区域。

(4)将上述得出的故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的不同区域作为样本属性，构造出故障选线机制。然后将待测数据求取零序电流分量，经归一化处理后再进行SOD变换，最后进行二维平面判断，并根据其所在平面区域的位置来判断各馈线为健全馈线或是故障馈线。

(5)故障位置：馈线L3距母线6km处架空线路发生单相接地故障；故障开始时刻为0.0418s；采样频率为10kHz。

应用实例3

某110kV/35kV配电网仿真模型如图1所示，它有六条馈线，变压器中性点通过消弧线圈串联电阻接地。L为消弧线圈，R为消弧线圈阻尼电阻。馈线采用架空线路，架空—电缆混合线路和电缆线路三种线路，其中架空馈线L1＝15km，L3＝18km，L5＝30km，电缆馈线L2＝6km，L6＝8km，线缆混合馈线L4＝18km。负荷选用恒定功率负荷模型。

(1)在配电网馈线L4沿线设置单相接地故障，并设置20Ω、50Ω和100Ω不同数值的过渡电阻，并在保护安装处分别获取六条馈线的三相电流，并计算出故障零序电流i₀。

(2)提取3ms短时窗内各馈线的暂态零序电流数据，构建暂态零序电流曲线簇。

(3)对暂态零序电流曲线簇样本数据进行归一化处理，之后进行SOD变换，把故障特征量放大。最后根据说明书的第五步进行二维平面分析，得出第一主成分PC1和第二主成分PC2，并得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的不同区域。

(4)将上述得出的故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的不同区域作为样本属性，构造出故障选线机制。然后将待测数据求取零序电流分量，经归一化处理后再进行SOD变换，最后进行二维平面判断，并根据其所在平面区域的位置来判断各馈线为健全馈线或是故障馈线。

(5)故障位置：馈线L4距母线12km处架空线路发生单相接地故障；故障开始时刻为0.0418s；采样频率为10kHz。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过电磁暂态仿真在配电网的一条或几条馈线上沿线路设置单相接地故障作为故障馈线，并于测量点提取出包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流；

用提取出的暂态零序电流构成零序电流曲线簇作为历史样本数据，归一化处理后进行SOD变换，把故障特征量放大，再进行二维平面分析，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区；

按照故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区，采集待测馈线的暂态零序电流，归一化处理后将待测馈线的暂态零序电流经SOD变换处理之后，根据其二维平面上的所在的位置来判断该待测馈线为健全馈线或是故障馈线。

2.根据权利要求1所述的基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法，其特征在于，通过电磁暂态仿真在配电网的一条或几条馈线上沿线路设置单相接地故障作为故障馈线，并于测量点提取出包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流；具体为：

通过电磁暂态仿真在配电网的一条馈线上沿线路设置单相接地故障作为故障馈线，并于在保护安装处获取包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流i ₀ ；

i _A 、i _B 、i _C 分别表示三相电流，k表示在保护安装处获取馈线的标号，k=1，2……n；n为在保护安装处获取馈线的总数。

3.根据权利要求2所述的基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法，其特征在于，获取3ms短时窗内的暂态零序电流i ₀ ，采样率为10kHz，构建零序电流曲线簇。

4.根据权利要求1所述的基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法，其特征在于，对零序电流曲线簇样本数据进行归一化处理，具体方法为：首先找到暂态零序电流数据中i₀(k)的最大值i_0max(k)及最小值i_0min(k)，对原始的暂态零序电流数据进行线性变换，使结果落到[0,1]区间内，转换函数如下：

。

5.根据权利要求4所述的基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法，其特征在于，SOD变换采用四阶SOD差分变换，具体方法为：

S_i4(n)为暂态零序电流信号的四阶差分，i ^＇ _0(k)(n)为原始故障信号，即经归一化处理后的暂态零序电流，n为瞬时采样数。

6.根据权利要求1所述的基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法，其特征在于，二维平面分析的具体方法为

对上述经过SOD变换后的暂态零序电流数据进行PCA主成分分析，获取第一主成分PC₁以及第二主成分PC₂，并以此在二维平面上绘制出各馈线的平面区域图，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区。

7.一种基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线系统，其特征在于，包括：

第一处理模块，用于提取出包含该故障馈线和多条健全馈线的暂态零序电流；

第二处理模块，用于用提取出的暂态零序电流构成零序电流曲线簇作为历史样本数据，归一化处理后进行SOD变换，把故障特征量放大，再进行二维平面分析，得出故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区；

故障选线模块，用于按照故障馈线和健全馈线在二维平面上所在的分区，采集待测馈线的暂态零序电流，归一化处理后将待测馈线的暂态零序电流经SOD变换处理之后，根据其二维平面上的所在的位置来判断该待测馈线为健全馈线或是故障馈线。

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法的步骤。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于零序电流曲线簇的二维平面判断的故障选线方法的步骤。

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