申请/专利权人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司

申请日：2020-12-16

公开（公告）日：2021-04-27

公开（公告）号：CN112710923A

主分类号：G01R31/08(20060101)

分类号：G01R31/08(20060101);G01R31/52(20200101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.07.26#授权;2021.05.14#实质审查的生效;2021.04.27#公开

摘要：本发明提出了一种基于故障后稳态信息的数据驱动单相接地故障选线方法。本发明分为离线训练、在线应用两部分，首先获取目标配电网拓扑信息、网络参数，在仿真软件中建立对应模型；其次，以故障后稳态电流有效值、联络开关状态组合作为特征，故障线路编号为标签，仿真获得充足的样本数据集，利用机器学习方法训练选线模型，并测试得到网络易错选线区域；最后，把实际配电网获取的样本特征输入离线训练好的模型，输出选线结果和置信度，并与易错选线区域相比较，若选线结果属于易错线路区域，则给出提示。本发明针对中性点不接地配电网单相接地故障能够做到准确选线，且在故障经高阻接地条件下，依然能起到不错的识别效果。

主权项：1.基于故障后稳态信息的数据驱动单相接地选线方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤1：在MATLAB中的Simulink中搭建中性点不接地的目标配电网，输入线路参数，获取系统电源运行方式变化范围、各负荷变化范围、联络开关的开断规则，以及单相接地过渡电阻大小范围；步骤2：设置配电网运行方式，具体有：2-1在系统电源运行方式变化范围内随机设置等值阻抗；2-2在各负荷变化范围内随机设置负荷大小；2-3根据联络开关的开断规则随机设置各联络开关状态；步骤3：设置单相接地故障，并进行仿真计算，获得一个样本数据集；样本数据集由样本特征和样本标签组成；所述样本特征由故障后各线路稳态电流有效值I′和联络开关开断状态BK共同组成特征；样本标签为故障线路编号，编号为0表示未发生故障；具体是：3-1单相接地故障可发生在任意三相线路的任意位置；3-2过渡电阻在设定的范围内随机取值；步骤4：重复步骤2、步骤3，直至获得足够数量的样本数据集；步骤5：利用样本数据集，进行数据驱动的中性点不接地配电网单相故障选线模型训练，包括：5-1划分样本集为训练集和测试集，由训练集中样本类别数量占比，获取类别权重，带入选定的机器学习算法，机器学习算法通过k折交叉验证选取最优超参数组合后，训练得到故障选线模型；5-2利用测试集测试训练得到故障选线模型，统计故障选线模型在测试集中误判情况、确定易错线路区域，对误判样本进行分类，并逐一选择辅助解决方案；步骤6：故障选线模型应用，从实际配电网中获取特征数据，经数据预处理后，输入步骤5离线训练好的模型，输出选线结果，包括：6-1通过SCADA系统采样获得配电网每条线路的电流有效值、联络开关状态；若获得的数据有缺失，利用特殊值填充法NaN对丢失数据进行填充；6-2把经过缺失填充的数据输入到步骤5建立的故障选线模型中，获得模型输出的类别概率矩阵Y，确定选线结果j，并输出对应的类别置信度Pj，其输出式如下所示：Y＝[P0P1…Pi…Pn] 其中，n为配电网线路数量；Pi为故障发生在i线路的概率；第一列P0表示为无故障概率，因此Y共有n+1类；所有类别概率值之和为1；j为选线结果，即线路编号，Pj为选线结果对应的类别置信度，可作为参考信息一同输出；6-3由选线结果可知是否发生故障j是否等于0，若判断为未发生故障j等于0，则继续下一次采样；若判断为发生故障j不等于0，则判断输出的类别置信度大小，若类别置信度大于阈值，则认为结果可靠，直接输出选线结果以及相应的置信度；否则将输出的选线结果j与离线确定的易错线路区域相比较，若不在易错区域，则输出选线结果以及相应的置信度；若选线结果j属于易错线路，则在输出选线结果以及相应的置信度的同时，给出其可能的偏移范围，辅助识别故障位置。

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权利要求：

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