CN117406031A - 基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法及装置 - Google Patents

基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法及装置，可以应用于电力系统故障检测技术领域。该方法包括：响应于接地故障事件被触发，获取配电网包括的多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列；基于多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，从多个线路段中确定至少一个上游线路段；基于至少一个上游线路段各自的零序电流序列，确定与接地故障事件对应的目标接地故障类型；以及利用与目标接地故障类型对应的定位策略，从至少一个上游线路段中确定故障线路段。

Description

基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法及装置
技术领域
本发明涉及电力系统故障检测技术领域，尤其涉及一种基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法及装置。
背景技术
随着电力系统的不断发展，配电网的拓扑结构愈加复杂，在电力系统中接地故障是配电网的主要故障。虽然接地故障电流小，短时间内不会影响连续供电，但随着用户越来越重视用电体验，并且长时间的故障运行会导致扩大故障范围，影响配电网的稳定性和可靠性。
在实现本发明的构思中，发明人发现相关技术中定位故障线路段的稳定性和准确性较低。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法及装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法，包括：
响应于接地故障事件被触发，获取配电网包括的多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列；
基于上述多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，从上述多个线路段中确定至少一个上游线路段；
基于上述至少一个上游线路段各自的零序电流序列，确定与上述接地故障事件对应的目标接地故障类型；以及
利用与上述目标接地故障类型对应的定位策略，从上述至少一个上游线路段中确定故障线路段。
根据本发明的实施例，上述基于上述至少一个上游线路段各自的零序电流序列，确定与上述接地故障事件对应的目标接地故障类型，包括：
对于每个上述上游线路段，基于预设采样长度，从上述上游线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值中确定多个第一零序电流值；
基于上述多个第一零序电流值各自的基波相角和上述预设采样长度，确定上述上游线路段的接地故障类型；以及
基于上述至少一个上游线路段各自的接地故障类型，确定与上述接地故障事件对应的目标接地故障类型。
根据本发明的实施例，上述接地故障类型包括中性点不接地故障和消弧线圈接地故障；
其中，上述基于上述多个第一零序电流值各自的基波相角和上述预设采样长度，确定上述上游线路段的接地故障类型，包括：
基于上述多个第一零序电流值各自的基波相角和上述预设采样长度，得到相角判定值；
在上述相角判定值大于预设值的情况下，确定上述上游线路段的接地故障类型为上述中性点不接地故障；以及
在上述相角判定值小于上述预设值的情况下，确定上述上游线路段的接地故障类型为上述消弧线圈接地故障。
根据本发明的实施例，上述利用与上述目标接地故障类型对应的定位策略，从上述至少一个上游线路段中确定故障线路段，包括：
在上述目标接地故障类型为上述中性点不接地故障的情况下，对于每个上述上游线路段，基于所述上游线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值，得到暂态零序电流幅值；
利用预设函数对上述暂态零序电流幅值进行映射处理，得到多个映射值，其中，上述预设函数为单调性函数；
基于上述映射值，得到上述上游线路段的故障判断结果；以及
基于上述至少一个上游线路段各自的故障判断结果，从上述至少一个上游线路段中确定上述故障线路段。
根据本发明的实施例，上述利用与上述目标接地故障类型对应的定位策略，从上述至少一个上游线路段中确定故障线路段，包括：
在上述目标接地故障类型为上述消弧线圈接地故障的情况下，获取在第一时段内上述至少一个上游线路段各自的目标零序电流序列；
对于每个上述上游线路段，基于上述上游线路段的目标零序电流序列包括的多个第二零序电流值各自的幅值，得到零序电流幅值均值和最大零序电流幅值；
基于上述零序电流幅值均值和上述最大零序电流幅值，得到上述上游线路段的故障判断结果；以及
基于上述至少一个上游线路段各自的故障判断结果，从上述至少一个上游线路段中确定上述故障线路段。
根据本发明的实施例，上述响应于接地故障事件被触发，获取配电网包括的多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，包括：
响应于上述接地故障事件被触发，通过与上述多个线路段各自相关的断路器，采集得到在第二时段内上述多个线路段各自的初始零序电流序列和初始零序电压序列；以及
分别对上述多个线路段各自的初始零序电流序列和初始零序电压序列进行去噪处理，得到上述多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列。
根据本发明的实施例，上述分别对上述多个线路段各自的初始零序电流序列和初始零序电压序列进行去噪处理，得到上述多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，包括：
对于多个上述初始零序电流序列和多个上述初始零序电压序列中的任意一个初始零序量测序列，将上述初始零序量测序列拆分为频带范围内的多个模态分量；
计算上述多个模态分量各自与上述初始零序量测序列的相关系数；
基于上述多个模态分量各自与上述初始零序量测序列的相关系数，从上述多个模态分量中确定至少一个目标模态分量；以及
对上述至少一个目标模态分量进行信号重构，得到上述零序电流序列或上述零序电压序列。
根据本发明的实施例，上述基于上述多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，从上述多个线路段中确定至少一个上游线路段，包括：
对于每个上述线路段，基于上述线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值各自的多个谐波电流值，得到上述线路段的谐波相角；
基于上述线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值，得到上述线路段的暂态能量测度；
基于上述线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值和上述线路段的零序电压序列包括的多个零序电压值，得到上述线路段的暂态功率量测；
基于上述线路段的谐波相角、上述线路段的暂态能量测度和上述线路段的暂态功率量测，得到上述线路段的上下游判断结果；以及
基于上述多个线路段各自的上下游判断结果，从上述多个线路段中确定上述至少一个上游线路段。
根据本发明的实施例，上述基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法，还包括：
响应于触发周期任务，通过配置于上述配电网的断路器，采集得到上述配电网的零序电压量测；以及
在上述零序电压量测大于电压阈值的情况下，触发上述接地故障事件。
本发明的另一个方面提供了一种基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法装置，包括：获取模块、第一确定模块、第二确定模块和第三确定模块。
获取模块，用于响应于接地故障事件被触发，获取配电网包括的多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列。
第一确定模块，用于基于上述多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，从上述多个线路段中确定至少一个上游线路段。
第二确定模块，用于基于上述至少一个上游线路段各自的零序电流序列，确定与上述接地故障事件对应的目标接地故障类型。
第三确定模块，用于利用与上述目标接地故障类型对应的定位策略，从上述至少一个上游线路段中确定故障线路段。
本发明的另一方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，其中，当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述数据处理方法。
本发明的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行上述方法。
根据本发明提供的基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法及装置，通过提取线路上的零序电压和零序电流等暂态参数作为故障信号，通过该故障信号可以确定故障的上下游，并根据故障上游区段的特性确定接地的类型，对于不同的接地类型可以使用不同的定位策略，可以实现对故障线路段的快速、稳定定位，从而可以提高配电网的稳定性和可靠性。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法的流程图；
图2示出了根据本发明实施例的目标接地故障类型确定的方法的流程图；
图3示出了根据本发明实施例的确定故障线路段的方法的流程图；
图4示出了根据本发明又一实施例的确定故障线路段的方法的流程图；
图5示出了根据本发明实施例的故障上游线路段基波零序电流幅值示意图；
图6示出了根据本发明实施例的配电网接地仿真系统结构图；
图7示出了根据本发明实施例的基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位装置的结构框图；以及
图8示出了根据本发明实施例的适于实现基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法的电子设备的方框图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本发明的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本发明实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释（例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等）。
在本发明的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供、公开和应用等处理，均符合相关法律法规的规定，采取了必要保密措施，且不违背公序良俗。
在本发明的技术方案中，对数据的获取、收集、存储、使用、加工、传输、提供、公开和应用等处理，均符合相关法律法规的规定，采取了必要保密措施，且不违背公序良俗。
在实现本发明的过程中发现，相关技术中，对于小电流接地系统中故障线路段定位主要分为主动式和被动式。主动式通过向配电网线路中注入信号来定位故障线路，但是需要安装特定的信号注入器和传感器，会导致成本增加和容易造成谐波注入。被动式根据信号类型的不同分为稳态分量和暂态分量，但是基于故障稳态信号定位故障线路段的方法精度较低。
有鉴于此，本发明提供了一种基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法，包括：响应于接地故障事件被触发，获取配电网包括的多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列；基于多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，从多个线路段中确定至少一个上游线路段；基于至少一个上游线路段各自的零序电流序列，确定与接地故障事件对应的目标接地故障类型；以及利用与目标接地故障类型对应的定位策略，从至少一个上游线路段中确定故障线路段。
图1示出了根据本发明实施例的基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法的流程图。
如图1所示，该实施例的基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法100包括操作S110~操作S140。
在操作S110，响应于接地故障事件被触发，获取配电网包括的多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列。
在操作S120，基于多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，从多个线路段中确定至少一个上游线路段。
在操作S130，基于至少一个上游线路段各自的零序电流序列，确定与接地故障事件对应的目标接地故障类型。
在操作S140，利用与目标接地故障类型对应的定位策略，从至少一个上游线路段中确定故障线路段。
根据本发明的实施例，配电网可以表征从输电网或发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或者按电压主机分配给各类用户的电力网。
根据本发明的实施例，配电网可以包括多个线路段。例如，配电网可以包括八个线路段。每个线路段可以具有零序电流序列和零序电压序列。
根据本发明的实施例，零序电流序列可以包括多个零序电流值。零序电压序列可以包括多个零序电压值。
根据本发明的实施例，多个线路段可以包括多个上游线路段和多个下游线路段。在接地故障事件被触发的情况下，多个线路段中至少包括一个上游线路段。例如，八个线路段中有一个上游线路段。
根据本发明的实施例，目标接地故障类型可以包括中性点不接地故障和消弧线圈接地故障。
根据本发明的实施例，可以利用与目标接地故障类型对应的定位策略，从至少一个上游线路段中确定故障线路段。例如，利用与目标接地故障类型为中性点不接地故障对应的定位策略，从一个上游线路段中确定故障线路段。例如，利用与目标接地故障类型为消弧线圈接地故障对应的定位策略，从一个上游线路段中确定故障线路段。
根据本发明的实施例，提取线路上的零序电压和零序电流等暂态参数作为故障信号，通过该故障信号可以确定故障的上下游，并根据故障上游区段的特性确定接地的类型，对于不同的接地类型可以使用不同的定位策略，可以实现对故障线路段的快速、稳定定位，从而可以提高配电网的稳定性和可靠性。
根据本发明的实施例，基于多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，从多个线路段中确定至少一个上游线路段，包括：对于每个线路段，基于线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值各自的多个谐波电流值，得到线路段的谐波相角。基于线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值，得到线路段的暂态能量测度。基于线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值和线路段的零序电压序列包括的多个零序电压值，得到线路段的暂态功率量测。基于线路段的谐波相角、线路段的暂态能量测度和线路段的暂态功率量测，得到线路段的上下游判断结果。基于多个线路段各自的上下游判断结果，从多个线路段中确定至少一个上游线路段。
根据本发明的实施例，在某一线路段发生故障的情况下，故障电流由接地点流回母线，故障电流流经的线路段上会出现明显的故障零序电流序列，在故障线路段下游或者其他非故障线路段的零序电流值为对地电容电流值，因此，故障电流流经的线路段与正常线路段零序电流值相位相反。从而，可以根据故障电流流经的线路段与正常线路段零序电流值相位，确定线路段上下游。
根据本发明的实施例，谐波电流值可以是奇次谐波电流值。例如，五次谐波电流值或七次谐波电流值。谐波相角可以是奇次谐波相角，例如，五次谐波相角或七次谐波相角。
根据本发明的实施例，线路段的谐波相角与零序电流值的五次谐波电流值和七次谐波电流值有关。线路段的五次谐波电流值和七次谐波电流值相加的计算，如下公式（1）：
（1）
其中，表示五次谐波电流值，/>表示七次谐波电流值，/>表示五次谐波电流值与七次谐波电流值之和。
根据本发明的实施例，线路段的五次谐波相角和七次谐波相角的计算，如下公式（2）：
（2）
其中，angle表示angle函数，angle函数可以用来计算相角。
根据本发明的实施例，各线路段的相角在采样周期内进行累加的计算，如下公式（3）：
（3）
其中，表示第i个线路段上第n个采样点的相角，T表示采样周期，f表示采样频率，/>表示n个线路段各自的相角之和。
根据本发明的实施例，在线路段相角大于0的情况下，故障电流流经该线路段返回母线。在线路段相角小于0的情况下，该线路段在故障线路段下游或者属于其他非故障线路段。
根据本发明的实施例，故障事件触发后半个采样周期内各线路段暂态零序电流值的求和的计算，如下公式（4）：
（4）
其中，表示第n个采样点零序电流值，/>表示第i个线路段包括的T/2f个采样点各自的暂态零序电流值之和。
根据本发明的实施例，故障事件触发后半个采样周期内各线路段暂态零序电流值和的平均值的计算，如下公式（5）：
（5）
其中，N表示预设采样长度内采样点个数，表示第i个线路段暂态零序电流值最大值，/>表示第i个线路段暂态零序电流值最小值，/>表示第i个线路段暂态零序电流值和的平均值。
根据本发明的实施例，可以通过故障事件触发后半个采样周期内各线路段暂态零序电流值和的平均值确定故障上下游。在故障事件触发后半个采样周期内各线路段暂态零序电流值和的平均值大于0的情况下，故障电流流经该线路段返回母线。在故障事件触发后半个采样周期内各线路段暂态零序电流值和的平均值小于0的情况下，该线路段位于故障线路段下游或者属于其他非故障线路。
根据本发明的实施例，线路段的暂态功率量测与零序电流值和零序电压值有关。
根据本发明的实施例，零序电压值可以表征三相电路中三相电压的矢量和为零的电压分量。
根据本发明的实施例，故障后半采样周期内线路段暂态功率量测的计算，如下公式（6）：
（6）
其中，表示第n个采样点零序电流值相量，/>表示第n个采样点零序电压值相量，Pi表示第i个线路段的暂态功率量测。
根据本发明的实施例，可以通过故障后半采样周期内各线路段暂态功率量测确定线路段的上下游。在故障后半采样周期内线路段暂态功率量大于0的情况下，故障电流流经该线路段返回母线。在故障后半个采样周期内线路段暂态功率量小于0的情况下，该线路段位于故障线路段下游或者属于其他非故障线路段。
根据本发明的实施例，基于线路段的谐波相角、线路段的暂态能量测度和线路段的暂态功率量测，可以得到融合判断测度，进而得到线路段的上下游判断结果。其中，融合判断测度的计算，如下公式（7）：
（7）
其中，a,b,c表示融合系数，融合系数可以将数据统一到统一数量级，消除不同单位之间的影响，表示第i个线路段的融合判断测度。
根据本发明的实施例，通过融合判断测度可以稳定判断线路段上下游。在融合判断测度大于0的情况下，该线路段位于故障线路段上游。在融合判断测度小于0的情况下，该线路段位于故障线路段下游或者属于其他非故障线路段。
根据本发明的实施例，基于线路段的零序电流谐波相角、线路段的暂态零序电流值和的平均值和线路段的零序电流暂态功率量测，可以准确判断线路段的上下游，提高了线路段上下游判断的稳定性。
图2示出了根据本发明实施例的目标接地故障类型确定的方法的流程图。
如图2所示，目标接地故障类型确定的方法包括操作S210~操作S230。
在操作S210，对于每个上游线路段，基于预设采样长度，从上游线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值中确定多个第一零序电流值。
在操作S220，基于多个第一零序电流值各自的基波相角和预设采样长度，确定上游线路段的接地故障类型。
在操作S230，基于至少一个上游线路段各自的接地故障类型，确定与接地故障事件对应的目标接地故障类型。
根据本发明的实施例，零序电流值可以表征三相电路中三相电流的矢量和为零的电流分量。
根据本发明的实施例，预设采样长度可以表征采样起始点到采样结束点之间的时间。
根据本发明的实施例，第一零序电流值可以是经过采样得到的。
根据本发明的实施例，基波可以表征与采样周期相等的正弦波分量。基波相角可以表征与采样周期相等的正弦波分量的相角。
根据本发明的实施例，可以基于采样起始点第一零序电流值的基波相角、采样结束点第一零序电流值的基波相角和预设采样长度，确定上游线路段的接地故障类型。
根据本发明的实施例，接地故障类型可以包括消弧线圈接地故障和中性点不接地故障。
根据本发明的实施例，目标接地故障类型可以包括消弧线圈接地故障和中性点不接地故障。
根据本发明的实施例，接地故障类型和目标接地故障类型可以相同。例如，上游线路段的接地故障类型为消弧线圈接地故障，目标接地故障类型也为弧线圈接地故障。
根据本发明的实施例，可以根据上游线路段的接地故障类型，确定接地故障事件对应的目标接地故障类型，提高了确定目标接地故障类型的效率。
根据本发明的实施例，接地故障类型包括中性点不接地故障和消弧线圈接地故障。其中，基于多个第一零序电流值各自的基波相角和预设采样长度，确定上游线路段的接地故障类型，包括：基于多个第一零序电流值各自的基波相角和预设采样长度，得到相角判定值。在相角判定值大于预设值的情况下，确定上游线路段的接地故障类型为中性点不接地故障。在相角判定值小于预设值的情况下，确定上游线路段的接地故障类型为消弧线圈接地故障。
根据本发明的实施例，基于多个第一零序电流值各自的基波相角和预设采样长度，可以得到相角判定值。相角判定值Mj的计算，如下公式（8）：
（8）
其中，表示第一零序电流值基波相角，/>表示采样起始点，/>表示采样结束点，并且满足/>，n表示采样间隔，其中，n=100时可以较好的确定接地故障类型。
根据本发明的实施例，预设值可以为0。
例如，在相角判定值Mj大于0的情况下，可以确定上游线路段的接地故障类型为中性点不接地故障。在相角判定值Mj小于0的情况下，可以确定上游线路段的接地故障类型为消弧线圈接地故障。
根据本发明的实施例，通过确定相角判定值与预定值的大小，可以确定上游线路段的接地故障类型，提高了确定上游线路段的接地故障类型的效率。
图3示出了根据本发明实施例的确定故障线路段的方法的流程图。
如图3所示，确定故障线路段的方法包括操作S310~操作S330。
在操作S310，在目标接地故障类型为中性点不接地故障的情况下，对于每个上游线路段，基于上游线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值，得到暂态零序电流幅值。
在操作S320，利用预设函数对暂态零序电流幅值进行映射处理，得到映射值，其中，预设函数为单调函数。
在操作S330，基于映射值，得到上游线路段的故障判断结果。基于至少一个上游线路段各自的故障判断结果，从至少一个上游线路段中确定故障线路段。
根据本发明的实施例，暂态过程可以表征电路从一个稳定状态到另一个稳定状态的中间动态变化的过程。
根据本发明的实施例，暂态零序电流幅值可以表征暂态电流在一个采样周期内出现的最大绝对值。
根据本发明的实施例，在接地故障类型为消弧线圈接地故障的情况下，基波相角在暂态过程中呈上升趋势。在接地故障类型为中性点不接地故障的情况下，基波相角在暂态过程中呈下降趋势。
根据本发明的实施例，预设函数为单调性函数，其中，单调函数可以为单调递增函数或单调递减函数。
根据本发明的实施例，单调函数的计算，如下公式（9）：
（9）
其中，表示上游线路段的零序电流值，α表示可靠系数，其中，α的取值范围可以是1.23~1.6，/>表示单调函数的映射值。
根据本发明的实施例，单调函数在故障线路段的零序电流幅值的变化范围内迅速递增或者缓慢递减，单调函数在正常线路段的零序电流的幅值变化范围内缓慢递增或者迅速递减。
根据本发明的实施例，单调函数的映射值与判读阈值比较，可以得到上游线路段的故障判断结果。其中，判断阈值可以预设。
例如，在判断阈值为8，bj小于8的情况下，上游线路段为故障线路段。在判断阈值为8，bj大于8的情况下，上游线路段为正常线路段。
根据本发明的实施例，通过设置判断阈值，可以确定正常线路段或故障线路段，提高了确定故障线路段的效率。
图4示出了根据本发明又一实施例的确定故障线路段的方法的流程图。
如图4所示，确定故障线路段的方法包括操作S410~操作S440。
在操作S410，在目标接地故障类型为消弧线圈接地故障的情况下，获取在第一时段内至少一个上游线路段各自的目标零序电流序列。
在操作S420，对于每个上游线路段，基于上游线路段的目标零序电流序列包括的多个第二零序电流值各自的幅值，得到零序电流幅值均值和最大零序电流幅值。
在操作S430，基于零序电流幅值均值和最大零序电流幅值，得到上游线路段的故障判断结果。
在操作S440，基于至少一个上游线路段各自的故障判断结果，从至少一个上游线路段中确定故障线路段。
根据本发明的实施例，第一时段可以表征故障后的第二个采样周期。
根据本发明的实施例，暂态过程在故障后的第一个采样周期内结束，第二零序电流值可以表征故障后的第二个采样周期内采样得到的。其中，故障后的第二个采样周期为稳态过程。
根据本发明的实施例，零序电流幅值均值的计算，如下公式（10）：
（10）
其中，表示故障线路段稳态基波零序电流值，N表示采样个数，/>表示零序电流幅值的均值。
根据本发明的实施例，最大零序电流幅值的计算，如下公式（11）：
（11）
其中，表示故障线路段基波零序电流值，max表示max函数，max函数可以用来计算最大值，/>表示零序电流幅值的最大值。
根据本发明的实施例，基于零序电流幅值均值和最大零序电流幅值，可以计算故障判断参数，进而可以得到上游线路段的故障判断结果。故障判断参数的计算，如下公式（12）：
（12）
其中，α表示可靠系数，α的取值范围可以是1.2~1.8，表示故障判断参数。
根据本发明的实施例，在故障判断参数大于0的情况下，上游线路段为接地故障线路段。在故障判断参数小于0的情况下，上游线路段为正常线路段。
根据本发明的实施例，通过计算零序电流幅值均值和最大零序电流幅值，可以得到上游线路段的判断结果，进而确定故障线路段，提高了确定故障线路段的效率。
图5示出了根据本发明实施例的故障上游线路段基波零序电流幅值示意图。
如图5所示，纵轴表示幅值，横轴表示时间。电力系统的频率为50HZ，因此，0.02秒为一个采样周期。0.2秒~0.22秒为暂态过程，0.22秒~0.4秒为稳态过程，故障线路段稳态过程的零序电流幅值小于暂态过程的零序电流幅值的最大值。因此，可以通过零序电流幅值，确定故障线路段。
根据本发明的实施例，响应于接地故障事件被触发，获取配电网包括的多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，包括：响应于接地故障事件被触发，通过与多个线路段各自相关的断路器，采集得到在第二时段内多个线路段各自的初始零序电流序列和初始零序电压序列。分别对多个线路段各自的初始零序电流序列和初始零序电压序列进行去噪处理，得到多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列。
根据本发明的实施例，断路器可以采集初始零序电流序列和初始零序电压序列。
根据本发明的实施例，第二时段可以表征故障后的第一个采样周期。
根据本发明的实施例，对初始零序电流序列和初始零序电压序列进行去噪处理可以表征去除初始零序电流序列和初始零序电压序列中的噪声。去噪处理的方法可以包括滤波器去噪法、小波变换去噪法等。
根据本发明的实施例，通过对初始零序电流序列和初始零序电压序列进行去噪处理，可以去除干扰信号，从而提高初始零序电流序列和初始零序电压序列的质量，进而提高故障信号分析的准确性。
根据本发明的实施例，分别对多个线路段各自的初始零序电流序列和初始零序电压序列进行去噪处理，得到多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，包括：对于多个初始零序电流序列和多个初始零序电压序列中的任意一个初始零序量测序列，将初始零序量测序列拆分为频带范围内的多个模态分量。计算多个模态分量各自与初始零序量测序列的相关系数。基于多个模态分量各自与初始零序量测序列的相关系数，从多个模态分量中确定至少一个目标模态分量。对至少一个目标模态分量进行信号重构，得到零序电流序列或零序电压序列。
根据本发明的实施例，初始零序量测序列可以是通过断路器采集得到的。
根据本发明的实施例，可以使用算法将初始零序量测序列拆分为频带范围内的多个模态分量（Intrinsic Mode Functions，IMF）。例如，变分模态分解（Variational ModalDecomposition,VMD）算法。
根据本发明的实施例，模态分量和初始零序两侧序列的相关系数可以表征模态分量和初始零序两侧序列的相关性。模态分量和初始零序两侧序列的相关系数可以使用算法计算。例如，Higuchi算法。使用Higuchi算法可以计算模态分量与初始零序量测序列的波形相似程度来确定相关性。
根据本发明的实施例，目标模态分量可以表征IMF分量中分形维数较低的一个或多个。
根据本发明的实施例，通过对目标模态分量进行信号重构，可以得到零序电流序列或零序电压序列。对目标模态信号进行信号重构可以表征对目标模态信号进行信号进行去噪处理。
根据本发明的实施例，使用Higuchi算法对经过VMD算法处理得到的目标模态信号进行去噪处理，从而提高初始零序电流序列和初始零序电压序列的质量。
根据本发明的实施例，基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法，还包括：响应于触发周期任务，通过配置于配电网的断路器，采集得到配电网的零序电压量测。在零序电压量测大于电压阈值的情况下，触发接地故障事件。
根据本发明的实施例，电压阈值可以预先设置。例如，电压阈值设置为1V。在零序电压量测大于1V的情况下，例如，零序电压量测为V，则触发接地故障事件。
根据本发明的实施例，通过设置电压阈值，可以通过比较零序电压量测与电压阈值的大小，确定触发接地故障事件，简化了触发接地故障事件的操作。
图6示出了根据本发明实施例的配电网接地仿真系统结构图。
如图6所示，10KV小电流配电网接地仿真系统包括：消弧线圈L、变压器T、多个断路器FTU和多个线路段S。其中，断路器FTU包括断路器FTU1~断路器FTU8。线路段S包括线路段S1~线路段S8。
根据本发明的实施例，可以基于如图6所示的配电网接地仿真系统验证基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法。
表1~表3分别为基于线路段的零序电流谐波相角、线路段的暂态零序电流值和的平均值和线路段的零序电流暂态功率量测仿真结果。
根据本发明的实施例，配电网接地仿真系统如图6所示，接地电阻为20欧，并设定在断路器5的下游，即，线路段S5发生接地故障。由图6所示，故障点流回母线的故障电流流经线路段S1、线路段S3和线路段S5。如表1和表2所示，线路段S1、线路段S3和线路段S5的线路段相角或暂态零序电流值和的平均值大于0，因此，线路段S1、线路段S3和线路段S5的线路段为故障线路段上游。线路段S2、线路段S4和线路段S6的线路段相角或暂态零序电流值和的平均值小于0，因此，线路段S2、线路段S4和线路段S6为故障线路段下游。如表3所示，线路段S1、线路段S3和线路段S5的融合判断测度大于0，因此，线路段S1、线路段S3和线路段S5为故障线路段上游。线路段S2、线路段S4和线路段S6的融合判断测度小于0，因此，线路段S2、线路段S4和线路段S6为故障线路段下游。并且在不同接地电阻值情况下，故障线路段上下游判断依然准确，并有较高的稳定性。例如，在接地电阻值为200欧的情况下，故障线路段上下游判断依然准确。
根据本发明的实施例，在确定故障线路段上下游之后，可以在故障线路段上游进行目标接地故障类型确定。
根据本发明的实施例，配电网接地仿真系统如图6所示，在线路段S5发生接地故障的情况下，接地故障类型的仿真结果，如表4所示。可以看到，上游线路段的接地故障类型为中性点不接地故障的情况下，相角判定值大于0。在上游线路段的接地故障类型为消弧线圈接地故障的情况下，相角判定值小于0。并且在不同接地电阻值情况下，故障线路段上游接地故障类型判断依然准确。
根据本发明的实施例，配电网接地仿真系统如图6所示，接地故障类型为中性点不接地故障，在线路段S5发生接地故障的情况下，接地故障类型为中性点不接地故障不同接地电阻值的仿真结果，如表5所示。可以看到，在接地电阻值为20欧、200欧和2000欧的情况下，故障线路段S5的映射值均在判断阈值范围内，并且在高电阻2000欧的情况下也有效。
根据本发明的实施例，配电网接地仿真系统如图6所示，接地故障类型为中性点不接地故障，在线路段S4、线路段S5或线路段S6发生接地故障的情况下的仿真结果，如表6所示。可以看到，在线路段S4发生接地故障的情况下，线路段S4的映射值在判断阈值范围内，线路段S5和线段S6为故障线路段下游，无映射值。在线路段S5发生接地故障的情况下，线路段S5的映射值在判断阈值范围内，线路段S4和线段S6为故障线路段下游，无映射值。在线路段S6发生接地故障的情况下，线路段S6的映射值在判断阈值范围内，线路段S4为故障线路段下游，无映射值。因此，只需要一个判断阈值可以确定不同故障线路段。
根据本发明的实施例，配电网接地仿真系统如图6所示，接地故障类型为中性点不接地故障，在距离线路段S5的1.5km处和2.5km处发生接地故障的情况下的仿真结果，如表7所示。在可以看到，接地电阻为200欧，在故障线路段不同距离位置发生接地故障的情况下，映射值在判断阈值范围内，因此，故障线路段不同距离位置发生接地故障的情况下，也可以确定故障线路段。
根据本发明的实施例，配电网接地仿真系统如图6所示，接地故障类型为消弧线圈接地故障，在线路段S5发生接地故障的情况下，接地故障类型为中性点不接地故障不同接地电阻值的仿真结果，如表8所示。可以看到，在接地电阻值为20欧、200欧和2000欧的情况下，故障线路段S5的故障判断参数大于0，正常线路段的故障判断参数小于0，并且不受接地电阻值变化的影响，在高电阻2000欧的情况下也有效。
根据本发明的实施例，配电网接地仿真系统如图6所示，接地故障类型为消弧线圈接地故障，接地电阻为200欧，在线路段S4、线路段S5或线路段S6发生接地故障的情况下的仿真结果，如表9所示。可以看到，线路段S4故障的情况下，故障线路段S4的故障判断参数大于0。线路段S5故障的情况下，故障线路段S5的故障判断参数大于0。线路段S6故障的情况下，故障线路段S6的故障判断参数大于0。因此，通过故障判断参数可以确定不同故障线路段。
根据本发明的实施例，配电网接地仿真系统如图6所示，接地故障类型为消弧线圈接地故障，接地电阻为200欧，在距离线路段S5的1.5km处和2.5km处发生接地故障的情况下的仿真结果，如表10所示。在可以看到，在故障线路段不同距离位置发生接地故障的情况下，线路段S5的故障判断参数大于0，因此，故障线路段不同距离位置发生接地故障的情况下，可以确定故障线路段。
根据本发明的实施例，配电网接地仿真系统如图6所示，接地故障类型为消弧线圈接地故障，接地电阻为200欧，在线路段S5末端和线路段S6的始端发生接地故障的情况下的仿真结果，如表11所示。可以看到，在线路段S5末端发生故障的情况下，线路段S6为故障线路段下游，不计算故障判断参数。在线路段始端发生故障的情况下，线路段S6的故障判断参数大于0。因此，可以通过故障判断参数有效保护全线路段。
根据本发明的实施例，配电网接地仿真系统如图6所示，基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法可以实现对故障线路段的快速、稳定定位，从而可以提高配电网的稳定性和可靠性。
基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法，本发明还提供了一种基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位装置。以下将结合图7对该装置进行详细描述。
图7示出了根据本发明实施例的基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位装置的结构框图。
如图7所示，该实施例的基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位装置700包括获取模块710、第一确定模块720、第二确定模块730和第三确定模块740。
获取模块710用于响应于接地故障事件被触发，获取配电网包括的多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列。
第一确定模块720用于基于多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，从多个线路段中确定至少一个上游线路段。
第二确定模块730用于基于至少一个上游线路段各自的零序电流序列，确定与接地故障事件对应的目标接地故障类型。
第三确定模块740用于利用与目标接地故障类型对应的定位策略，从至少一个上游线路段中确定故障线路段。
根据本发明的实施例，第二确定模块730包括第一确定子模块、第二确定子模块和第三确定子模块。
第一确定子模块，用于对于每个上游线路段，基于预设采样长度，从上游线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值中确定多个第一零序电流值。
第二确定子模块，用于基于多个第一零序电流值各自的基波相角和预设采样长度，确定上游线路段的接地故障类型。
第三确定子模块，用于基于至少一个上游线路段各自的接地故障类型，确定与接地故障事件对应的目标接地故障类型。
根据本发明的实施例，第二确定子模块包括第一确定单元、第二确定单元和第三确定单元。
第一确定单元，用于基于多个第一零序电流值各自的基波相角和预设采样长度，得到相角判定值。
第二确定单元，用于在相角判定值大于预设值的情况下，确定上游线路段的接地故障类型为中性点不接地故障。
第三确定单元，用于在相角判定值小于预设值的情况下，确定上游线路段的接地故障类型为消弧线圈接地故障。
根据本发明的实施例，第二确定模块730包括第四确定子模块、第五确定子模块、第六确定子模块和第七确定子模块。
第四确定子模块，用于在目标接地故障类型为中性点不接地故障的情况下，对于每个上游线路段，基于上游线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值，得到暂态零序电流幅值。
第五确定子模块，用于利用预设函数对暂态零序电流幅值进行映射处理，得到映射值，其中，预设函数为单调函数。
第六确定子模块，用于基于映射值，得到上游线路段的故障判断结果。
第七确定子模块，用于基于至少一个上游线路段各自的故障判断结果，从至少一个上游线路段中确定故障线路段。
根据本发明的实施例，第二确定模块730还包括第八确定子模块、第九确定子模块、第十确定子模块和第十一确定子模块。
第八确定子模块，用于在目标接地故障类型为消弧线圈接地故障的情况下，获取在第一时段内至少一个上游线路段各自的目标零序电流序列。
第九确定子模块，用于对于每个上游线路段，基于上游线路段的目标零序电流序列包括的多个第二零序电流值各自的幅值，得到零序电流幅值均值和最大零序电流幅值。
第十确定子模块，用于基于零序电流幅值均值和最大零序电流幅值，得到上游线路段的故障判断结果。
第十一确定子模块，用于基于至少一个上游线路段各自的故障判断结果，从至少一个上游线路段中确定故障线路段。
根据本发明的实施例，获取模块710包括第一获取子模块和第二获取子模块。
第一获取子模块，用于响应于接地故障事件被触发，通过与多个线路段各自相关的断路器，采集得到在第二时段内多个线路段各自的初始零序电流序列和初始零序电压序列。
第二获取子模块，用于分别对多个线路段各自的初始零序电流序列和初始零序电压序列进行去噪处理，得到多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列。
根据本发明的实施例，第二获取子模块包括第一获取单元、第二获取单元、第三获取单元和第四获取单元。
第一获取单元，用于对于多个初始零序电流序列和多个初始零序电压序列中的任意一个初始零序量测序列，将初始零序量测序列拆分为频带范围内的多个模态分量。
第二获取单元，用于计算多个模态分量各自与初始零序量测序列的相关系数。
第三获取单元，用于基于多个模态分量各自与初始零序量测序列的相关系数，从多个模态分量中确定至少一个目标模态分量。
第四获取单元，用于对至少一个目标模态分量进行信号重构，得到零序电流序列或零序电压序列。
根据本发明的实施例，第一确定模块720包括第四确定子模块、第五确定子模块、第六确定子模块、第七确定子模块和第八确定子模块。
第四确定子模块，用于对于每个线路段，基于线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值各自的多个谐波电流值，得到线路段的谐波相角。
第五确定子模块，用于基于线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值，得到线路段的暂态能量测度。
第六确定子模块，用于基于线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值和线路段的零序电压序列包括的多个零序电压值，得到线路段的暂态功率量测。
第七确定子模块，用于基于线路段的谐波相角、线路段的暂态能量测度和线路段的暂态功率量测，得到线路段的上下游判断结果。
第八确定子模块，用于基于多个线路段各自的上下游判断结果，从多个线路段中确定至少一个上游线路段。
根据本发明的实施例，基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位装置700还包括采集模块和触发模块。
采集模块，用于响应于触发周期任务，通过配置于配电网的断路器，采集得到配电网的零序电压量测。
触发模块，用于在零序电压量测大于电压阈值的情况下，触发接地故障事件。
根据本发明的实施例，获取模块710、第一确定模块720、第二确定模块730和第三确定模块740中的任意多个模块可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本发明的实施例，获取模块710、第一确定模块720、第二确定模块730和第三确定模块740中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑阵列（PLA）、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路（AKIC），或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，获取模块710、第一确定模块720、第二确定模块730和第三确定模块740中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
图8示出了根据本发明实施例的适于实现基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法的电子设备的方框图。
如图8所示，根据本发明实施例的电子设备800包括处理器801，其可以根据存储在只读存储器ROM 802中的程序或者从存储部分808加载到随机访问存储器RAM 803中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器801例如可以包括通用微处理器（例如CPU）、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器（例如，专用集成电路（ASIC））等等。处理器801还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器801可以包括用于执行根据本发明实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
在RAM 803中，存储有电子设备800操作所需的各种程序和数据。处理器 801、ROM802以及RAM 803通过总线804彼此相连。处理器801通过执行ROM 802和/或RAM 803中的程序来执行根据本发明实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM 802和RAM 803以外的一个或多个存储器中。处理器801也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本发明实施例的方法流程的各种操作。
根据本发明的实施例，电子设备800还可以包括输入/输出I/O接口805，输入/输出I/O接口805也连接至总线804。电子设备800还可以包括连接至输入/输出I/O接口805的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分806；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部分807；包括硬盘等的存储部分808；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分809。通信部分809经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器810也根据需要连接至输入/输出I/O接口805。可拆卸介质811，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器810上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分808。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本发明实施例的方法。
根据本发明的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。例如，根据本发明的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM 802和/或RAM 803和/或ROM 802和RAM 803以外的一个或多个存储器。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域技术人员可以理解，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本发明中。特别地，在不脱离本发明精神和教导的情况下，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本发明的范围。
以上对本发明的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本发明的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位方法，其特征在于，包括：
响应于接地故障事件被触发，获取配电网包括的多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列；
基于所述多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，从所述多个线路段中确定至少一个上游线路段；
基于所述至少一个上游线路段各自的零序电流序列，确定与所述接地故障事件对应的目标接地故障类型；以及
利用与所述目标接地故障类型对应的定位策略，从所述至少一个上游线路段中确定故障线路段。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少一个上游线路段各自的零序电流序列，确定与所述接地故障事件对应的目标接地故障类型，包括：
对于每个所述上游线路段，基于预设采样长度，从所述上游线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值中确定多个第一零序电流值；
基于所述多个第一零序电流值各自的基波相角和所述预设采样长度，确定所述上游线路段的接地故障类型；以及
基于所述至少一个上游线路段各自的接地故障类型，确定与所述接地故障事件对应的目标接地故障类型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接地故障类型包括中性点不接地故障和消弧线圈接地故障；
其中，所述基于所述多个第一零序电流值各自的基波相角和所述预设采样长度，确定所述上游线路段的接地故障类型，包括：
基于所述多个第一零序电流值各自的基波相角和所述预设采样长度，得到相角判定值；
在所述相角判定值大于预设值的情况下，确定所述上游线路段的接地故障类型为所述中性点不接地故障；以及
在所述相角判定值小于所述预设值的情况下，确定所述上游线路段的接地故障类型为所述消弧线圈接地故障。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用与所述目标接地故障类型对应的定位策略，从所述至少一个上游线路段中确定故障线路段，包括：
在所述目标接地故障类型为所述中性点不接地故障的情况下，对于每个所述上游线路段，基于所述上游线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值，得到暂态零序电流幅值；
利用预设函数对所述暂态零序电流幅值进行映射处理，得到多个映射值，其中，所述预设函数为单调函数；
基于所述映射值，得到所述上游线路段的故障判断结果；以及
基于所述至少一个上游线路段各自的故障判断结果，从所述至少一个上游线路段中确定所述故障线路段。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用与所述目标接地故障类型对应的定位策略，从所述至少一个上游线路段中确定故障线路段，包括：
在所述目标接地故障类型为所述消弧线圈接地故障的情况下，获取在第一时段内所述至少一个上游线路段各自的目标零序电流序列；
对于每个所述上游线路段，基于所述上游线路段的目标零序电流序列包括的多个第二零序电流值各自的幅值，得到零序电流幅值均值和最大零序电流幅值；
基于所述零序电流幅值均值和所述最大零序电流幅值，得到所述上游线路段的故障判断结果；以及
基于所述至少一个上游线路段各自的故障判断结果，从所述至少一个上游线路段中确定所述故障线路段。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于接地故障事件被触发，获取配电网包括的多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，包括：
响应于所述接地故障事件被触发，通过与所述多个线路段各自相关的断路器，采集得到在第二时段内所述多个线路段各自的初始零序电流序列和初始零序电压序列；以及
分别对所述多个线路段各自的初始零序电流序列和初始零序电压序列进行去噪处理，得到所述多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分别对所述多个线路段各自的初始零序电流序列和初始零序电压序列进行去噪处理，得到所述多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，包括：
对于多个所述初始零序电流序列和多个所述初始零序电压序列中的任意一个初始零序量测序列，将所述初始零序量测序列拆分为频带范围内的多个模态分量；
计算所述多个模态分量各自与所述初始零序量测序列的相关系数；
基于所述多个模态分量各自与所述初始零序量测序列的相关系数，从所述多个模态分量中确定至少一个目标模态分量；以及
对所述至少一个目标模态分量进行信号重构，得到所述零序电流序列或所述零序电压序列。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，从所述多个线路段中确定至少一个上游线路段，包括：
对于每个所述线路段，基于所述线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值各自的多个谐波电流值，得到所述线路段的谐波相角；
基于所述线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值，得到所述线路段的暂态能量测度；
基于所述线路段的零序电流序列包括的多个零序电流值和所述线路段的零序电压序列包括的多个零序电压值，得到所述线路段的暂态功率量测；
基于所述线路段的谐波相角、所述线路段的暂态能量测度和所述线路段的暂态功率量测，得到所述线路段的上下游判断结果；以及
基于所述多个线路段各自的上下游判断结果，从所述多个线路段中确定所述至少一个上游线路段。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
响应于触发周期任务，通过配置于所述配电网的断路器，采集得到所述配电网的零序电压量测；以及
在所述零序电压量测大于电压阈值的情况下，触发所述接地故障事件。
10.一种基于暂态信息融合的配电网单相接地故障定位装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于响应于接地故障事件被触发，获取配电网包括的多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列；
第一确定模块，用于基于所述多个线路段各自的零序电流序列和零序电压序列，从所述多个线路段中确定至少一个上游线路段；
第二确定模块，用于基于所述至少一个上游线路段各自的零序电流序列，确定与所述接地故障事件对应的目标接地故障类型；
第三确定模块，用于利用与所述目标接地故障类型对应的定位策略，从所述至少一个上游线路段中确定故障线路段。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102788926A (zh) * 2012-07-04 2012-11-21 河南理工大学 小电流接地系统单相接地故障区段定位方法
CN102854437A (zh) * 2012-08-22 2013-01-02 广东电网公司电力科学研究院 应用时频原子分解理论的小电流接地系统故障选线方法
CN103368166A (zh) * 2012-03-29 2013-10-23 徐州润泽电气有限公司 一种零序全电流功率方向实现煤矿高压电网选择性漏电保护的方法
CN104237738A (zh) * 2014-08-29 2014-12-24 珠海威瀚科技发展有限公司 配电馈线单相接地定位系统及定位方法
CN105425109A (zh) * 2015-11-27 2016-03-23 天津大学 一种能够提高准确率的小电流接地系统单相接地选线方法
CN107589347A (zh) * 2017-10-19 2018-01-16 成都汉度科技有限公司 基于暂态零序电流的单相接地故障判别方法
CN110780155A (zh) * 2019-11-12 2020-02-11 国网新疆电力有限公司经济技术研究院 基于零序有功分量的10kV配电网单相接地定位方法
CN113702762A (zh) * 2021-08-27 2021-11-26 山东科汇电力自动化股份有限公司 一种利用零序信息量的配电网单相接地故障测距方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103368166A (zh) * 2012-03-29 2013-10-23 徐州润泽电气有限公司 一种零序全电流功率方向实现煤矿高压电网选择性漏电保护的方法
CN102788926A (zh) * 2012-07-04 2012-11-21 河南理工大学 小电流接地系统单相接地故障区段定位方法
CN102854437A (zh) * 2012-08-22 2013-01-02 广东电网公司电力科学研究院 应用时频原子分解理论的小电流接地系统故障选线方法
CN104237738A (zh) * 2014-08-29 2014-12-24 珠海威瀚科技发展有限公司 配电馈线单相接地定位系统及定位方法
CN105425109A (zh) * 2015-11-27 2016-03-23 天津大学 一种能够提高准确率的小电流接地系统单相接地选线方法
CN107589347A (zh) * 2017-10-19 2018-01-16 成都汉度科技有限公司 基于暂态零序电流的单相接地故障判别方法
CN110780155A (zh) * 2019-11-12 2020-02-11 国网新疆电力有限公司经济技术研究院 基于零序有功分量的10kV配电网单相接地定位方法
CN113702762A (zh) * 2021-08-27 2021-11-26 山东科汇电力自动化股份有限公司 一种利用零序信息量的配电网单相接地故障测距方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
沈兴来: "基于故障全信息的自适应模糊融合选线技术", 《电力工程技术 》, 28 November 2017 (2017-11-28) *

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