暂态波形伸缩变换提升谐振接地系统单相接地故障选线准确性

本文主要探讨了利用暂态波形伸缩变换的谐振接地系统故障选线方法。谐振接地系统因其诸多优点在中压配电网中的广泛应用，但单相接地故障的复杂性和微弱电流特性使得选线问题成为一个挑战。研究者们关注于利用暂态信号的显著优势，如暂态零序电流，作为选线的关键信号。 在谐振接地系统中，当发生单相接地故障时，非故障线路间的暂态零序电流波形具有较高的相似性，这是由于它们主要受到线路对地分布电容的影响。为了提高这种相似性并增加选线的准确性，作者提出了一种创新方法，即通过计算两条线路对地等效电容的比例来进行波形的伸缩变换。这种方法旨在消除幅值差异，增强非故障线路波形之间的相似度，从而优化故障识别。 作者采用了分段相平面分析技术，对经过伸缩变换后的暂态零序电流波形进行处理，将其转化为各个相平面轨迹到确定点的欧氏距离，构建了一个综合反映波形幅值和极性信息的特征矩阵。接着，应用模糊K均值聚类算法对特征矩阵进行聚类分析，以此来区分故障线路和其他线路。这种方法对于克服噪声干扰、电弧故障、采样同步问题以及选择不同的时间窗口都有良好的鲁棒性。 文中还列举了多个参考文献，如对暂态零序电流进行两两相关分析、利用暂态零序电流故障分量的分析以及改进的灰色关联分析，这些方法都在不同程度上提高了故障检测的精度。然而，直接对波形进行相似性分析可能会因为幅值差异而降低非故障线路间的相似度，因此波形伸缩变换是关键的改进步骤。 通过实证仿真验证，研究者展示了所提出的算法在多种情况下的有效性和可靠性，包括噪声环境、电弧故障等复杂条件，这表明该方法具有较强的适应性和高精度的故障识别能力，为谐振接地系统的故障选线提供了一种新的有效手段。