CN116626441A - 煤矿电网选线方法、系统、设备及其介质 - Google Patents

煤矿电网选线方法、系统、设备及其介质 Download PDF

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CN116626441A CN202310644377.XA CN202310644377A CN116626441A CN 116626441 A CN116626441 A CN 116626441A CN 202310644377 A CN202310644377 A CN 202310644377A CN 116626441 A CN116626441 A CN 116626441A
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Abstract

本发明涉及煤矿电网漏电保护技术领域，尤其涉及一种煤矿电网选线方法、系统、设备及其介质。方法包括以下步骤：获取煤矿电网中各条馈线的零序电流；在单相接地故障发生后，两两计算各条馈线零序电流波形间的EMD距离，根据EMD距离计算综合EMD距离矩阵；基于Grubbs准则筛选出综合EMD距离矩阵中的异常值；判断是否存在异常值；若存在异常值，则该异常值对应馈线即为故障馈线；若不存在异常值，故障发生在母线处。本发明提供一种煤矿电网选线方法，具有较高的准确性和较强的适用性，能够避免受故障馈线、故障位置、故障合闸角及接地电阻等因素的影响，有效解决井下电网发生单相接地故障发生后难以排查故障馈线的问题。

Description

煤矿电网选线方法、系统、设备及其介质
技术领域
本发明涉及煤矿电网漏电保护技术领域，尤其涉及一种煤矿电网选线方法、系统、设备及其介质。
背景技术
我国是煤炭生产大国，煤炭生产为我国经济建设做出巨大贡献，因此需要保证煤矿井下供电的安全，单相接地故障在煤矿电网时有发生，故障选线的准确性对于维护煤矿井下供电安全具有重要意义。中性点经消弧线圈接地系统在煤矿电网中广泛应用，当单相接地故障发生时，故障电流微弱，故障特征不明显，使得煤矿电网的故障选线问题具有较大的挑战。
故障选线方法主要包括稳态法和暂态法。稳态法基于工频稳态量进行分析，但稳态特征受到消弧线圈的影响，使得稳态法难以用于中性点经消弧线圈接地系统。由于暂态特征不受消弧线圈的干扰，故障信息丰富，目前的选线研究多集中在对故障暂态特征的提取中。中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障后，非故障馈线的零序电流仅与各馈线零序对地电容值和母线零序电压值有关。由于各馈线均连接同一母线，母线零序电压值相同，因此非故障馈线的零序电流间具有较高的相似性。而故障馈线的零序电流为所有馈线的暂态对地零序电容电流以及流经消弧线圈的零序电流之和，其波形与非故障馈线的零序电流差异较大，由此可根据故障后零序电流波形的差异进行故障选线。但是现有技术的故障选线受故障馈线、故障位置、故障合闸角及接地电阻等因素的影响，直接影响选线的准确性和适用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术的故障选线的局限，易受故障馈线、故障位置、故障合闸角及接地电阻等因素的影响，导致选线的准确性和适用性差的问题，本发明提供一种煤矿电网选线方法，具有较高的准确性和较强的适用性，能够避免受故障馈线、故障位置、故障合闸角及接地电阻等因素的影响，有效解决井下电网发生单相接地故障发生后难以排查故障馈线的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种煤矿电网选线方法，所述方法包括以下步骤：
S1，获取煤矿电网中各条馈线的零序电流；
S2，在单相接地故障发生后，两两计算各条馈线零序电流波形间的EMD距离，根据所述EMD距离计算综合EMD距离矩阵；
S3，基于Grubbs准则筛选出所述综合EMD距离矩阵中的异常值；
S4，判断是否存在所述异常值；若存在异常值，则该异常值对应馈线即为故障馈线；若不存在异常值，故障发生在母线处。
进一步，具体地，所述步骤S2具体包括以下步骤：
S21，当母线零序电压超过整定值时，判定单相接地故障发生；
S22，采集故障后1/4周波内各条馈线零序电流的数据进行选线计算；
S23，两两计算各条馈线零序电流波形间的EMD距离，得到EMD距离矩阵D＝{dij}，其中，dij为馈线i和馈线j间的EMD距离，i＝1，2，…，τ，j＝1，2，…，τ，τ为母线连接馈线个数；
S24、根据公式计算所述综合EMD距离矩阵/>
进一步，具体地，所述步骤S23具体包括以下步骤：
S231，设故障后采集得到某两条馈线零序电流波形分别为S1和S2，令电流波形S1和电流波形S2的数据长度分别为m和n，两条所述电流波形的最大值为smax，最小值为smin，将区间[smin,smax]按从小到大顺序等分为σ个子空间且依次标记为1～σ，σ的值的计算公式为：
其中，round(*)为四舍五入函数；
S232，分别计算所述电流波形S1和所述电流波形S2数据样本在各个子空间的频数序列P＝{p1,p2,…,pσ}和Q＝{q1,q2,…,qσ}，对于第i个子空间，频数pi和qi为落在该子空间的样本个数与其数据长度的比值；
S233，计算所述EMD距离时，将所述电流波形S1和所述电流波形S2的分布理解为两个含σ个土坑的土堆，设波形S1和波形S2分别对应第一土堆和第二土堆，所述第一土堆第i个土坑的含土量为pi，所述第二土堆第j个土坑的含土量为qj，所述第一土堆第i个土坑到所述第二土堆第j个土坑的距离为i-j，则将所述第一土堆第i个土坑中fij个单位的土搬运到所述第二土堆第j个土坑的工作量为fij|i-j|；
S234，计算所述电流波形S1对应土堆所有的土搬运到所述电流波形S2对应土堆的最小工作量与搬运土总量的比值，所述比值为EMD距离；
通过线性规划计算最小工作量，其目标函数为约束条件为：
S235，计算fij值，根据fij值，所述EMD距离dEMD的计算公式为：
进一步，具体地，在所述步骤S235中fij值通过单纯形法、对偶单纯形法或内点法计算。
进一步，具体地，所述步骤S3具体包括以下步骤：
S31，根据所述综合EMD距离矩阵，计算所述综合EMD距离矩阵的均值和标准差/>
S32，根据所述均值和所述标准差，计算残差根据所述Grubbs准则，残差最大值emax对应的测量值即为可疑值/>
S33，在一定置信水平下，查询格拉布斯系数表，找出临界值G(α，n)；
S34，根据所述临界值G(α，n)，判定所述可疑值是否为异常值，判定公式为：
作为优选，在所述步骤S33中，置信水平选择α＝0.05或α＝0.01。
一种煤矿电网选线系统，所述煤矿电网选线系统采用如权利要求1至5中任一项所述的煤矿电网选线方法，所述煤矿电网选线系统包括：
获取单元，用于获取煤矿电网中各条馈线的零序电流；
EMD距离计算单元，用于在单相接地故障发生后，两两计算各条馈线零序电流波形间的EMD距离，根据所述EMD距离计算综合EMD距离矩阵；
异常值确定单元，用于基于Grubbs准则筛选出所述综合EMD距离矩阵中的异常值；
故障分析单元，用于判断是否存在所述异常值；
若存在异常值，则该异常值对应馈线即为故障馈线；
若不存在异常值，故障发生在母线处。
进一步，具体地，还包括警示单元，用于根据当前的故障分析结果生成告警信息，并根据所述告警信息进行警示。
一种计算机设备，包括：处理器；存储器，用于存储可执行指令；其中，所述处理器用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现如上所述的煤矿电网选线方法。
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，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现如上所述的煤矿电网选线方法。
本发明的有益效果是，本发明的一种煤矿电网选线方法，首先采用EMD距离充分体现各馈线的零序电流波形的差异，以做为筛选故障馈线的特征指标。通过EMD距离可用来衡量两个分布间的差异程度，与KL散度和JS散度相比，即使两个分布间没有重叠，亦可衡量距离的远近，以提高准确性；接着采用Grubbs准则筛选出综合EMD距离矩阵中的异常值。若综合EMD距离矩阵中不含异常值，则故障点位于母线，否则异常值对应馈线即为故障馈线。本实施例具有较高的鲁棒性，选线准确性不受故障馈线、故障位置、故障合闸角及接地电阻等因素的影响，有效提高了适用性，且方法简单，容易实现，选线的准确性高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施一的流程示意图。
图2是本发明实施一煤矿井下电网单相接地故障仿真测试模型示意图。
图3是本发明实施二的结构示意图
图4是本发明实施例三的硬件结构示意图。
图中21、获取单元；22、EMD距离计算单元；23、异常值确定单元；24、故障分析单元；25、警示单元。
10、计算机设备；1002、处理器；1004存储器；1006、传输装置。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1所示，本申请实施例提供了一种煤矿电网选线方法，方法包括以下步骤：
S1，获取煤矿电网中各条馈线的零序电流。
S2，在单相接地故障发生后，两两计算各条馈线零序电流波形间的EMD距离，根据EMD距离计算综合EMD距离矩阵。
S3，基于Grubbs准则筛选出综合EMD距离矩阵中的异常值。
S4，判断是否存在异常值；若存在异常值，则该异常值对应馈线即为故障馈线；若不存在异常值，故障发生在母线处。
在本实施例中，步骤S2具体包括以下步骤：
S21，当母线零序电压超过整定值时，判定单相接地故障发生；整定值优选电压额定值的15％，当单相单相接地故障发生启动选线流程。
S22，采集故障后1/4周波内各条馈线零序电流的数据进行选线计算。
S23，两两计算各条馈线零序电流波形间的EMD距离，得到EMD距离矩阵D＝{dij}，其中，dij为馈线i和馈线j间的EMD距离，i＝1，2，…，τ，j＝1，2，…，τ，τ为母线连接馈线个数。
S24、根据公式计算综合EMD距离矩阵/>
在本实施例中，步骤S23具体包括以下步骤：
S231，设故障后采集得到某两条馈线零序电流波形分别为S1和S2，令电流波形S1和电流波形S2的数据长度分别为m和n，两条电流波形的最大值为smax，最小值为smin，将区间[smin,smax]按从小到大顺序等分为σ个子空间且依次标记为1～σ，σ的值的计算公式为：
其中，round(*)为四舍五入函数；考虑到馈线零序电流采样缺失，m和n的数据长度可能不相同。
S232，分别计算电流波形S1和电流波形S2数据样本在各个子空间的频数序列P＝{p1,p2,…,pσ}和Q＝{q1,q2,…,qσ}，对于第i个子空间，频数pi和qi为落在该子空间的样本个数与其数据长度的比值。
S233，计算EMD距离时，将电流波形S1和电流波形S2的分布理解为两个含σ个土坑的土堆，设电流波形S1和电流波形S2分别对应第一土堆和第二土堆，第一土堆第i个土坑的含土量为pi，第二土堆第j个土坑的含土量为qj，第一土堆第i个土坑到第二土堆第j个土坑的距离为|i-j|，则将第一土堆第i个土坑中fij个单位的土搬运到第二土堆第j个土坑的工作量为fij|i-j|。
S234，计算电流波形S1对应土堆所有的土搬运到电流波形S2对应土堆的最小工作量与搬运土总量的比值，比值为EMD距离。
通过线性规划计算最小工作量，其目标函数为约束条件为：
S235，计算fij值，根据fij值，EMD距离dEMD的计算公式为：
在本实施例中，在步骤S235中fij值通过单纯形法、对偶单纯形法或内点法计算。
在本实施例中，步骤S3具体包括以下步骤：
S31，根据综合EMD距离矩阵，计算综合EMD距离矩阵的均值和标准差
S32，根据均值和标准差，计算残差根据Grubbs准则，残差最大值emax对应的测量值即为可疑值/>
S33，在一定置信水平下，查询格拉布斯系数表，如下表所示，找出临界值G(α，n)；置信水平选择α＝0.05或α＝0.01。
表1格拉布斯系数表
S34，根据临界值G(α，n)，判定可疑值是否为异常值，判定公式为：
需要说明的是，通过EMD距离计算，即使获取零序电流的数据缺失，也不会影响EMD距离的计算结果，提高了选线方法的准确性。
测试分析：
在Simulink平台搭建如图2煤矿电网单相接地故障仿真系统以验证所提方法的有效性。其中，地面35kV变电站通过主变压器T0向井下提供6kV电源，T0二次侧通过Z型变压器TZ引出中性点，中性点经消弧线圈接地。消弧线圈补偿度为5％，LN和RN为消弧线圈对应电感、电阻。6kV母线共有4条出线，通过井筒向井下负载供电。4条馈线均建模为电缆，其参数如表2所示。TA1～TA4为4条馈线近母线端电流互感器，电流采样率为10kHz。
表2电缆馈线参数
在馈线1距离母线0.4km处发生A相接地故障，故障合闸角α0设置为30°，接地电阻Rf设置为2kΩ。故障发生后采集各馈线四分之一周期的零序电流波形数据。
故障发生后，两两计算馈线零序电流波形的EMD距离，得到EMD距离矩阵并计算综合EMD距离矩阵
其中，中4个值对应残差的计算结果分别为0.7268、0.2894、0.1487和0.2887，其中残差最大值emax为0.7268，因此/>中第一个元素1.6334为可疑值/>。置信水平选择α＝0.01，查表可得G(0.01,4)为1.492，通过公式/>对应计算结果为1.7161。根据Grubbs准则可得，/>中第一个值1.6334为异常值，由此可判定故障馈线为馈线1，选线结果正确，本实施例选线准确性高。
当故障发生的馈线、故障距离母线的位置、故障合闸角α0及故障接地电阻Rf不同时的选线结果，以充分说明所提方法在各类故障场景下的适用性。选线结果如表3所示，在表3中，Grubbs准则判断结果显示综合EMD距离矩阵中第几个值为异常值，若无异常值则显示为0，置信水平选择α＝0.01。
表3所提方法在各类故障场景下的选线结果
由表3可以看出，本实施例在各类故障场景下均能实现正确选线，选线结果对故障馈线、故障位置、故障合闸角及接地电阻等因素具有较强的鲁棒性。本实施例具有较强的适用性。
综上，首先采用EMD距离充分体现各馈线的零序电流波形的差异，以做为筛选故障馈线的特征指标。通过EMD距离可用来衡量两个分布间的差异程度，与KL散度和JS散度相比，即使两个分布间没有重叠，亦可衡量距离的远近，以提高准确性；接着采用Grubbs准则筛选出综合EMD距离矩阵中的异常值。若综合EMD距离矩阵中不含异常值，则故障点位于母线，否则异常值对应馈线即为故障馈线。本实施例具有较高的鲁棒性，选线准确性不受故障馈线、故障位置、故障合闸角及接地电阻等因素的影响，有效提高了适用性，且方法简单，容易实现，选线的准确性高。
实施例2
如图3所示，本申请实施例提供了一种煤矿电网选线系统，煤矿电网选线系统采用如上的煤矿电网选线方法，煤矿电网选线系统包括：
获取单元21，用于获取煤矿电网中各条馈线的零序电流；
EMD距离计算单元22，用于在单相接地故障发生后，两两计算各条馈线零序电流波形间的EMD距离，根据EMD距离计算综合EMD距离矩阵；
异常值确定单元23，用于基于Grubbs准则筛选出综合EMD距离矩阵中的异常值；
故障分析单元24，用于判断是否存在异常值；若存在异常值，则该异常值对应馈线即为故障馈线；若不存在异常值，故障发生在母线处。
在本实施例中，还包括警示单元25，用于根据当前的故障分析结果生成告警信息，并根据告警信息进行警示。
需要说明的是，上述实施例提供的系统，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的系统与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
实施例3
本申请实施例提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所提供的一种煤矿电网选线方法。
图4示出了一种用于实现本申请实施例所提供的一种煤矿电网选线方法的设备的硬件结构示意图，设备可以参与构成或包含本申请实施例所提供的装置或系统。如图4所示，计算机设备10可以包括一个或多个处理器1002(处理器可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器1004、以及用于通信功能的传输装置1006。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线(USB)端口(可以作为I/O接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图4所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机设备10还可包括比图4中所示更多或者更少的组件，或者具有与图4所示不同的配置。
应当注意到的是上述一个或多个处理器和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算机设备10(或移动设备)中的其他元件中的任意一个内。如本申请实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。
存储器1004可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的一种煤矿电网选线方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器通过运行存储在存储器1004内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的一种方法。存储器1004可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器1004可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设备10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置1006用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机设备10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置1006包括一个网络适配器(NetworkInterfaceController，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置1006可以为射频(RadioFrequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(LCD)，该液晶显示器可使得用户能够与计算机设备10(或移动设备)的用户界面进行交互。
实施例4
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中一种煤矿电网选线方法相关的至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的一种煤矿电网选线方法。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
实施例5
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实施方式中提供的一种煤矿电网选线方法。
需要说明的是：上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备和存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种煤矿电网选线方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1，获取煤矿电网中各条馈线的零序电流；
S2，在单相接地故障发生后，两两计算各条馈线零序电流波形间的EMD距离，根据所述EMD距离计算综合EMD距离矩阵；
S3，基于Grubbs准则筛选出所述综合EMD距离矩阵中的异常值；
S4，判断是否存在所述异常值；
若存在异常值，则该异常值对应馈线即为故障馈线；
若不存在异常值，故障发生在母线处。
2.如权利要求1所述的煤矿电网选线方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：
S21，当母线零序电压超过整定值时，判定单相接地故障发生；
S22，采集故障后1/4周波内各条馈线零序电流的数据进行选线计算；
S23，两两计算各条馈线零序电流波形间的EMD距离，得到EMD距离矩阵D＝{dij}，其中，dij为馈线i和馈线j间的EMD距离，i＝1，2，…，τ，j＝1，2，…，τ，τ为母线连接馈线个数；
S24、根据公式计算所述综合EMD距离矩阵/>
3.如权利要求2所述的煤矿电网选线方法，其特征在于，所述步骤S23具体包括以下步骤：
S231，设故障后采集得到某两条馈线零序电流波形分别为S1和S2，令电流波形S1和电流波形S2的数据长度分别为m和n，两条所述电流波形的最大值为smax，最小值为smin，将区间[smin,smax]按从小到大顺序等分为σ个子空间且依次标记为1～σ，σ的值的计算公式为：
其中，round(*)为四舍五入函数；
S232，分别计算所述电流波形S1和所述电流波形S2数据样本在各个子空间的频数序列P＝{p1,p2,…,pσ}和Q＝{q1,q2,…,qσ}，对于第i个子空间，频数pi和qi为落在该子空间的样本个数与其数据长度的比值；
S233，计算所述EMD距离时，将所述电流波形S1和所述电流波形S2的分布理解为两个含σ个土坑的土堆，设所述电流波形S1和所述电流波形S2分别对应第一土堆和第二土堆，所述第一土堆第i个土坑的含土量为pi，所述第二土堆第j个土坑的含土量为qj，所述第一土堆第i个土坑到所述第二土堆第j个土坑的距离为|i-j|，则将所述第一土堆第i个土坑中fij个单位的土搬运到所述第二土堆第j个土坑的工作量为fij|i-j|；
S234，计算所述电流波形S1对应土堆所有的土搬运到所述电流波形S2对应土堆的最小工作量与搬运土总量的比值，所述比值为EMD距离；
通过线性规划计算最小工作量，其目标函数为约束条件为：
S235，计算fij值，根据fij值，所述EMD距离dEMD的计算公式为：
4.如权利要求3所述的煤矿电网选线方法，其特征在于，在所述步骤S235中fij值通过单纯形法、对偶单纯形法或内点法计算。
5.如权利要求2所述的煤矿电网选线方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：
S31，根据所述综合EMD距离矩阵，计算所述综合EMD距离矩阵的均值和标准差
S32，根据所述均值和所述标准差，计算残差根据所述Grubbs准则，残差最大值emax对应的测量值即为可疑值/>
S33，在一定置信水平下，查询格拉布斯系数表，找出临界值G(α，n)；
S34，根据所述临界值G(α，n)，判定所述可疑值是否为异常值，判定公式为：
6.如权利要求5所述的煤矿电网选线方法，其特征在于，在所述步骤S33中，置信水平选择α＝0.05或α＝0.01。
7.一种煤矿电网选线系统，其特征在于，所述煤矿电网选线系统采用如权利要求1至6中任一项所述的煤矿电网选线方法，所述煤矿电网选线系统包括：
获取单元(21)，用于获取煤矿电网中各条馈线的零序电流；
EMD距离计算单元(22)，用于在单相接地故障发生后，两两计算各条馈线零序电流波形间的EMD距离，根据所述EMD距离计算综合EMD距离矩阵；
异常值确定单元(23)，用于基于Grubbs准则筛选出所述综合EMD距离矩阵中的异常值；
故障分析单元(24)，用于判断是否存在所述异常值；
若存在异常值，则该异常值对应馈线即为故障馈线；
若不存在异常值，故障发生在母线处。
8.如权利要求7所述的煤矿电网选线系统，其特征在于，还包括警示单元(25)，用于根据当前的故障分析结果生成告警信息，并根据所述告警信息进行警示。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，用于存储可执行指令；
其中，所述处理器用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现如权利要求1至6中任一项所述的煤矿电网选线方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现如权利要求1至6中任一项所述的煤矿电网选线方法。
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