资源描述：
《基于暂态零模电流近似熵的小电流接地故障定位新方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第33卷第20期Vol.33No.202009年10月25日Oct.25,2009基于暂态零模电流近似熵的小电流接地故障定位新方法12123孙波,徐丙垠,孙同景,薛永端,刘世光(1.山东大学控制科学与工程学院,山东省济南市250061;2.山东科汇电力自动化有限公司,山东省淄博市255087;3.山东省昌邑市电力公司,山东省昌邑市261300)摘要:提出一种通过计算暂态零模电流近似熵确定小电流接地故障区段的新方法。该方法以故障点两侧暂态零模电流波形差异较大为基础,分别求取沿线各检测点暂态零模电流的近似熵。健全区段两端暂态零模电流近似熵基本相同,其近似熵之比接近1;故障区段两端暂态零模电流近似熵
2、差异大,其近似熵之比(数值小的与数值大的之比)最小,利用此特征可以确定故障区段。该方法数据传输量小,各检测点不需要精确时间同步。最后通过仿真和现场试验验证了该方法的正确性。关键词:小电流接地故障;故障定位;暂态零模电流;近似熵中图分类号:TM711;TM7550引言对于故障点上游(或下游)任意两个相邻的检测点,其暂态零模电流之差为两检测点间区段对地分配电网分支众多,结构复杂,线路发生单相接地布电容电流。由于该电容电流较小,两相邻检测点故障的概率很高,一旦发生故障很难查找故障点,严的暂态零模电流幅值差异不大,波形形状基本相同。重影响供电可靠性。文献[1]对现有故障定位方法故障点上游线路的暂态过程
3、为上游线路与健全[229]进行了简要分析,说明了其优缺点。线路共同在虚拟电源作用下的响应,下游线路的暂本文提出一种通过判断相邻检测点暂态零模电态过程为下游线路在虚拟电源作用下的响应。两侧流近似熵的故障定位方法,该方法通过计算故障线暂态过程相互独立、互不影响。对于一般多条出线路各区段两端点处暂态零模电流近似熵之比确定故的配电系统,故障点上游方向的线路总长度(包括健障区段。全线路)远远大于下游,相应的其线路电感和对地分1暂态零模电流信号的特征布电容也远远大于后者。上游方向信号幅值大,暂态过程主谐振频率低,而下游方向波形幅值小,频率小电流接地故障时,相当于在故障点附加一个高,故障点上游与下游暂态零模
4、电流含有不同的频虚拟电源。在图1所示的小电流接地故障零模网络率成分,波形差异较大。故障点两侧暂态零模电流中,故障线路故障点上游的检测点M(或N)检测到仿真波形如图2所示。的暂态零模电流为该检测点到母线段以及健全线路的对地电容电流之和。同理,对于故障线路故障点下游的检测点P(或Q)检测到的暂态零模电流为该[10]检测点到线路末端的对地电容电流。图2故障点两侧的暂态零模电流波形Fig.2Upstreamanddownstreamtransient图1小电流接地故障零模网络等效电路zeromodulecurrentFig.1Equivalentcircuitofzeromodulenetwork2基
5、于暂态零模电流近似熵故障定位方法收稿日期:2009202223;修回日期:2009205210。2.1近似熵概述山东省自然科学基金资助项目(Z2006F05)。近似熵(approximateentropy,ApEn)是一种量—83—2009,33(20)度时间序列复杂性和统计量化的规则。它是在2.3基于近似熵的故障定位原理20世纪90年代初由Pincus从衡量时间序列复杂性发生小电流接地故障时,故障点同侧的相邻两[11212]的角度提出来的。近似熵是用一个以概率形式检测点检测到的暂态零模电流波形基本相同,两波存在的非负实数表示某时间序列的复杂性,越复杂形的近似熵基本相同。故障点两侧的暂态零模电
6、流的时间序列对应的近似熵越大。近似熵算法从衡量相差较大,波形的复杂程度不同,近似熵相差大。序列复杂性的角度提供了一种表征信号特征的无量对于健全区段(不包含故障点的两相邻检测点纲指标,因具有所需数据短、对确定性信号和随机信之间区段),两端点处的暂态零模电流近似熵基本相号都适用等特点,广泛应用于医学、机械设备状态检同,近似熵比值接近1;对于故障区段(包含故障点测和故障诊断等领域。文献[13]探讨了近似熵算法的区段),两端检测点检测到的暂态零模电流的近似在电力系统故障信号分析中的应用,将近似熵引入熵相差大,近似熵的比值较小(数值小的与数值大的到电力系统故障检测领域,指出近似熵算法为电力之比)。因此,
7、选择两端暂态零模电流近似熵之比最系统故障诊断提供了新的有效的特征参数,并在电小的区段为故障区段。力设备状态检测、电力线路故障检测识别、电力暂态实际应用中,利用沿线安装的馈线终端单元信号分析等诸多方面具有良好的应用前景。(FTU)或其他故障检测装置检测线路暂态零模电2.2近似熵计算步骤[11]流信号,计算近似熵值,并将其上传定位系统主站,主站根据上传的数值求取两相邻检测点近似熵的比设原始数据序列为:
