基于多维时频特征的新型配电系统单相接地故障定位方法

作     者：鲁晓天 唐金锐 尹昕 黄云辉 周克亮 袁成清 

作者机构：武汉理工大学自动化学院 水路交通控制全国重点实验室 武汉理工大学交通与物流工程学院 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2021YFB2601602) 国家自然科学基金重点基金资助项目(52337006) 

主　　题：新型配电系统 故障定位 多维时频特征 t-SNE降维 DBSCAN聚类 

摘      要：新型配电系统柔性消弧装置及定位技术均需充分挖掘相电流暂态特征来实现选相、选线和故障定位。针对此问题，对新型配电系统单相接地故障相电流暂态分布特性进行分析，提出了一种基于相电流多维时频分布特征差异的新型配电系统单相接地故障定位新方法。依据故障相电流故障暂态量与非故障相电流故障暂态量的差异性，通过灰色关联度算法完成故障选相；对各出线始端监测点以及疑似故障馈线分支监测点的相电流暂态波形进行26维多维时频特征的提取，通过经方差优化的t-分布近邻嵌入算法（variance-optimized t-distributed stochastic neighbor embedding，VTSNE）进行筛选和降维，并对处理后的特征数据进行基于密度的有噪空间聚类算法（density-based special clustering of application with noise， DBSCAN）聚类完成故障选线和故障区段定位。该方法在某绿色港口10kV新型配电系统模型中得到验证，在不同故障初相角、不同过渡电阻等故障场景下均可准确可靠定位故障位置，对采样同步精度及采样率要求低，易于工程实现。