谐振接地系统暂稳态信息智能融合选线方法.pdf

第４１卷第７期２０１３年４月１日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＶ＿０１．４１ＮＯ．７Ａｐｒ．１，２０１３谐振接地系统暂稳态信息智能融合选线方法郭谋发，林妙玉，杨耿杰（福州大学电气工程与自动化学院，福建福州３５０１０８）摘要：谐振接地系统单相接地故障特征信息微弱，现有采用单一故障特征信号的选线方法难于实现可靠选线。综合考虑暂态零序电流能量比、零序有功功率比、负序电流变化量比等三种单一故障特征选线方法的互补性，针对谐振接地系统提出采用多人工神经网络对单相接地暂稳态信息进行融合的选线方法。区分稳定接地及非稳定接地，分别采用不同的融合方案。大量仿真验证该选线方法受接地位置、接地发生时刻、接地过渡电阻大小等因素的影响较小，适用于各种单相接地情况，具有较高的选线鲁棒性。关键词：谐振接地；单相接地；暂稳态信息；智能融合选线；人工神经网络Ｔｈｅｔｒａｎｓｉｅｎｔａｎｄｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｕｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎｒｅｓｏｎａｎｔｇｒｏｕｎｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍ——ＧＵＯＭｏｕｆａ，ＬＩＮＭｉａｏｙｕ，ＹＡＮＧＧｅｎｇ－ｊｉｅ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇｆａｕｌｔｏｃｃｕｒｒｉｎｇｉｎｒｅｓｏｎａｎｔｇｒｏｕｎｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｗｅａｋ．Ｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｌｉｎｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｓｉｎｇｌｅ－ｆａｕｌｔ－ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏａｃｈｉｅｖｅｒｅｌｉａｂｌｅｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｉｔｙｏｆｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｌｉｎｅ——ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｂａｓｅｄｏｎｓｉｎｇｌｅ－ｆａｕｌｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｕｃｈａｓｅｎｅｒｇｙｒａｔｉｏｏｆｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔ，ｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｒａｔｉｏａｎｄ—ｖａｒｉａｔｉｏｎｒａｔｉｏｏｆｎ￣ｇａｔｉｖｅｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｉｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓｔｏｆｕｓｅ—ｔｒａｎｓｉｅｎｔａｎｄｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｆａｕｌｔｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｒｅｓｏｎａｎｔｇｒｏｕｎｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｓｈａｖｅｂｅｅｎｔａｋｅｎｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｔｏｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎｓｔａｂｌｅａｎｄｕｎｓｔａｂｌｅｇｒｏｕｎｄｆａｕｌｔ．Ｌｏｔｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｖｅｒｉｆｙｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｆａｕｌｔｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｓｌｅｓｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｇｒｏｕｎｄｉｎｇｌｏｃａｔｉｏｎ，ｇｒｏｕｎｄｉｎｇｔｉｍｅａｎｄｇｒｏｕｎｄｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｗｉｍｇｏｏｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ．ｉｔＣａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｆａｕｌｔｌｉｎｅｕｎｄｅｒａｌｌｋｉｎｄｓｏｆｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｓｏｎａｎｔｇｒｏｕｎｄｉｎｇ；ｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇ；ｔｒａｎｓｉｅｎｔａ—ｎｄｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｆｕｓｉｏｎｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｒｔｉｆｉｃｉａ１ｎｅｕｒａ１ｎｅｔｗｏｒｋｓ中图分类号：ＴＭ７１文献标识码：Ａ文章编号：１６７４．３４１５（２０１３）０７．００６０－０７０引言谐振接地系统发生单相接地时，由于消弧线圈的过补偿作用，流过接地线路的稳态零序电流甚至比非接地线路的稳态零序电流还小Ｌ１Ｊ。虽然故障暂态零序电流幅值比稳态零序电流幅值大，但在某些情况下仍有可能出现暂态零序电流小于稳态零序电流的情况，而且由于暂态信号持续时间短，有时很难检测到，这直接导致现有的选线装置实际应用效果不佳。另外，故障类型不固定、不稳定故障电弧及随机因素等都将不同程度的影响故障信号，从而使选线困难Ｊ。谐振接地系统单相接地故障特征和选线结果之间具有复杂的非线性关系，很难建立精确的数学模型，每一种选线方法都有各自的应用条件，不能适用于所有的接地故障情况，而现有的各种接地选线方法通常利用单一的故障信息进行选线，在现场运行中，准确度较低，难以满足实际需求，因此利用基于智能融合的方法，对各种故障特征信息进行综合分析，融合各种方法以达到互补的效果，既消除单一保护方法的固有缺陷，又减少信号干扰的影响，提高了故障检测精度和选线鲁棒性曲Ｊ。１暂稳态信息智能融合选线方法构建１．１单一选线方法（１）暂态零序电流法郭谋发，等谐振接地系统暂稳态信息智能融合选线方法．６１．利用小波检测信号突变的能力，对零序电压进行小波变换，确定单相接地发生时刻。选取ｃｏｉｌ５小波函数，采样频率为９６００Ｈｚ，分解层数取５层，对发生单相接地后前１／４周波的各线路零序电流进行小波包分解与重构【。定义线路所有频带总能量为【０］＝∑∑ｌｃｏｋ（１）（）］（１）ｋ式中：为某条线路所有频带总能量；¨（）为’第（ｆ七子频带下单节点重构后的重构系数；每个子频带下共有ｎ个系数；小波包分解后共有ｋ个子频带数。则可计算出第ｆ条线路所有频带总能量￡与所有线路所有频带总能量总和的比￡／，即零序电流暂态能量比。在选定频带ＳＦＢ（ＳｅｌｅｃｔｅｄＦｒｅｑｕｅｎｃｙＢａｎｄ）范围内，选取线路所有频带中能量最大的频带为该线”路的特征频带【１。当各线路的特征频带不完全一致时，则依次求出各线路在相应特征频带下的极性。Ｐ＝ＩｏＵｏ（２）ｍ＝ｌ式中：Ｐ为第ｋ条线路的极性；，，，为零序电压在某一频带下的第ｍ个重构系数；厶为第ｋ条线路零序电流同一频带下的第ｍ个重构系数；每个子频带下共有ｎ个系数。通过比较各线路暂态零序电流能量比的大小和暂态零序电流极性的方向判定接地线路。暂态零序电流能量比最大且Ｐ＜０的线路为接地线路；所有线路的暂态零序电流能量比均小于０．５且所有线路的Ｐ＞０时判定为母线接地；其他情况为无法判定接地线路。当单相接地发生在相电压过零点或高电阻接地时，暂态零序电流幅值小难于检测，接地线路和非接地线路的暂态零序电流故障特征差别也较小。此时选线裕度较低，加上信号干扰以及其他不定因素的存在，可能出现误选。（２）零序有功功率法取单相接地后第４、第５个工频周期内零序电压和各线路零序电流的值，采样频率为３．２ｋＨｚ，由ＦＦＴ分析其幅频特性和相频特性，得到零序电压、零序电流基波分量的有效值，和相角、，将得到的零序电流基波分量投影到零序电压基波分量—上，可得各线路的零序有功功率，即Ｐｉ＝ＵＩｃｏｓ（０２０）。将零序有功功率Ｐ与所有线路零序有功功率绝∑对值总和Ｐ的比Ｐｉ／Ｐｚ定义为零序有功功率比。通过比较零序有功功率比的大小及其符号判定接地线路。零序有功功率比绝对值最大且符号为负的线路为接地线路；所有线路的零序有功功率比的绝对值均小于０．５且符号均为正时，判定为母线接地；其他情况为无法判定接地线路。零序有功功率法选线准确度易受高阻接地、消弧线圈串联或并联阻尼电阻、线路长短及由于线路“”三相对地电容不平衡引起的虚假有功电流分量等因素的影响［１２－１３Ｊ。（３１负序电流变化量法取单相接地前１个工频周期和单相接地后第４、第５个工频周期内各线路三相电流的值，采样频率为３．２ｋＨｚ，由三相电流计算得到各条线路发生单相接地前、后的负序电流有效值。、及负序电流变—化量ｚ￣ｔ／２－－－－Ｉ２０，进而计算得出各条线路单相接地前后负序电流变化量与所有线路单相接地前后负序△∑电流变化量绝对值总和，２的比，即各线路负序电流变化量比ｕ。通过比较负序电流变化量比的大小及符号判定接地线路。负序电流变化量比绝对值最大且符号为正的线路为接地线路；所有线路的负序电流变化量比均小于０．５时，判定为母线接地；其他情况为无法判定接地线路。负序电流变化量法需要增设３个电流互感器，对选线装置的硬件有更高的要求，计算得到的负序电流变化量存在的计算误差将影响选线的准确度，另外，在母线接地时可能误选。１．２融合选线方法数字信号处理技术、微处理器技术的发展，使得基于暂稳态信息智能融合的单相接地选线方法在工程中的应用成为可能。综合考虑单相接地的暂稳态特征信息及各单一故障特征选线方法的固有缺陷及互补性，采用多神经网络对单相接地暂稳态信息进行融合，提高选线的准确度［１５－１６］。谐振接地系统单相接地故障分为稳定接地及非稳定接地两种类型。稳定接地时，故障零序电流经过一定工频周期后进入稳定状态；非稳定接地时（主要表现为电弧接地），电弧的时燃时灭使得故障时的零序电流多次突变而无法进入到稳定状态。可根据故障零序电流是否多次突变来判断是稳定接地还是非稳定接地。当接地类型为非稳定接地时，零序电流发生多次突变，稳态选线法实际采样到的故障电流含有暂态过程，基于稳态特征量的选线方法将失效。因此仅利用暂态特征量进行选线，但仍然存在高阻接地时故障特征不明显致使选线失败的情况，故采用ＢＰ一６２－电力系统保护与控制神经网络融合暂态零序电流能量比进行选线，信息融合采用一级融合。当接地类型为稳定接地时，利用ＢＰ神经网络融合暂态零序电流能量比、零序有功功率比、负序电流变化量比等三种故障特征进行选线，可以消除单一选线法的固有缺陷，达到融合互补的效果。信息融合采用两级融合。一级融合对三种故障特征分别进行融合，确定各种特征下表征各条线路发生接地的可能程度；二级融合将三种故障特征分别经一级融合后所得的结果进行综合融合，最终进行选线。融合选线方法如图１所示。生获取零序电压ｌ————一一零序电流突变、＼———————＿＿一判断为稳定接地故障通过小波包法得到ｌｌ通过零序有功功各线路暂态零序电ｌｌ法得到各条线路流能量比（含极性）ｌｌ序有功功率比判断为非稳定接地故障通过基于负序电流变化ｌｌ的暂态零序量的选线法得到各条线ｌｌ电流能量比—路负序电流变化量比ＩＬ］一进行一级融合ｌｌ进行一级融合Ｉｌ进行一级融合对一级融合结果进行二级综合融合（垫垡堕室）图１谐振接地系统融合选线方法Ｆｉｇ．１Ｆｕｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｇｒｏｕｎｄｉｎｇｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒｒｅｓｏｎａｎｔｇｒｏｕｎｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍ２智能融合选线方法实现２．１非稳定接地非稳定接地时，融合选线步骤如下：１）获取零序电流暂态能量比。对各线路在不同位置发生不同过渡电阻的间歇性弧光接地故障进行仿真，获得每一种接地情况下各条线路的零序电∑…流暂态能量比（含极性）［Ｅ１ｌｅｚ，Ｃ２／８，，］，当某线路在相应特征频带下的极性为负时，该线路的暂态零序电流能量比前加负号，其中ｎ表示线路数。２）训练ＢＰ神经网络。电弧接地过电压故障的产生机理可用工频熄弧和高频熄弧理论来解释，这两种理论均假设接地故障在相电压为负的最大值时发生电弧接地，谐振接地系统中单相间歇性弧光接地的弧道电阻主要在２００￣４００Ｑ和２０００～４０００Ｑ这两个区间。训练样本选各条线路在Ｂ相电压相角为一９０。时发生过渡电阻分别为２００Ｑ、３００Ｑ、４００Ｑ、２０００Ｑ、３０００Ｑ、４０００Ｑ的间歇性弧光接地。将每次接地后计算得到的各条线路的零序电流暂态能量比作为ＢＰ神经网络的训练输入样本，训练输出……样本为１，，，小Ｙｉ（ｉ＝１，２，，，２）为０或１，０表示非接地线路，１表示接地线路，均为０表示母线接地。训练完成后，保存ＢＰ神经网络的连接权值。３）选线。将非训练样本中的零序电流暂态能量比用训练后的ＢＰ神经网络进行验证，神经网络…的输出结果［ｙ１（１），Ｙｌ（２），，ｙ１（，２）］表征各条线路发生单相接地的可能程度，某条线路的输出越接近于１表示越可能是接地线路，越接近于０表示越可能是非接地线路，其中ｎ表示线路数。当某条线路的输出结果大于０．６时，判定该线路为接地线路；当某条线路的输出结果小于０．３时，判定该线路为非接地线路；当某条线路的输出结果在［０＿３，０．６］之间时，则无法判定接地线路；当所有线路的输出结果均小于０＿３时，判定为母线接地。２．２稳定接地稳定接地时，融合选线步骤如下：１）获取故障特征数据。考虑不同接地位置、接地发生时刻及过渡电阻，对各线路进行接地仿真。获得每种接地情况下各条线路的暂态零序电流能量…比（含极性）（ＯＯｌｌｅｚ，Ｃ２，，）、零序有功功∑…率比（Ｐ１Ｐ，Ｐ２／，，∑）、负序电流变化量比∑…（Ｍ２（１）／Ｍ２，Ａ／２（２）／Ａ／２，，ｇＪ２（ｎ）／Ａ／２ｚ），其中表示线路数。２）进行一级融合。对各条线路在Ｂ相电压相角分别为０。、３０。、４５。、６０。、９０。时发生过渡电阻为２００Ｑ的单相接地进行仿真，将每种接地情况下计算得到的故障特征数据作为ＢＰ神经网络的训练输入样本，分别对暂态零序电流能量比、零序有功功率比、负序电流变化量比等故障特征数据进行一级融合。对过渡电阻分别为２Ｑ、１００Ｑ、２００Ｑ、５００Ｑ、２０００Ｑ的接地故障进行大量仿真，发现各种故障特征受过渡电阻的影响均较大，而过渡电阻为２００Ｑ的接地故障，接地线路与非接地线路的故障特征区别较明显，故选取过渡电阻为２００Ｑ时的各种接地故障情况所得到的数据作为一级融合的输入训练样本。通过一级融合后所得到的结果能够表征不同故郭谋发，等谐振接地系统暂稳态信息智能融合选线方法．６３．障特征下各线路发生单相接地的可能程度。由于一级融合主要是为了体现不同故障特征下各线路发生单相接地的可能程度，因此不考虑多种过渡电阻的情况。一级融合时，对一级ＢＰ神经网络训练方法同２．１节非稳定接地。３）进行二级融合。对各条线路在Ｂ相电压相角分别为０。、３０。、４５。、６０。、９０。时及母线在Ｂ相电压相角为Ｏ。时发生过渡电阻为２Ｑ、１００Ｑ、２００Ｑ、５００Ｑ、２０００Ｑ单相接地进行仿真。对单相接地后得到的每条线路暂态零序电流能量比、零序有功功率比、负序电流变化量比等故障特征数据利用训练好的一级ＢＰ神经网络进行一级融合，经一级融合后所得的结果作为二级ＢＰ神经网络的训练样本，进行二级融合。二级融合主要为了提高选线准确度，训练样本的选取充分考虑了不同故障位置、不同故障时刻、不同过渡电阻情况。Ｅ薹ｑｂ三国『Ｌｌ＾・ｌ卜一ｌＢ｛｝Ｉｌｖｃ．１，一～．．Ｉ——（三．＿ｊ二级融合的训练样本中，以每种单相接地情况下各线路所得的三种故障特征数据的一级融合结果作为一组输入样本。线路１输入样本为（ＹＩ（１），（１），（１）），输出样本为１］；线路２输入样本为（（２），…（２），（２）），输出样本为２］；；线路ｎ输入样本为（（，ｚ），Ｙ２（ｎ），ｙ３（）），输出样本为】；依次类…推，其中：１，ｘ２，，为０或１，０表示非接地线路，１表示接地线路。训练完成后，保存连接权值。４）选出单相接地线路。根据二级融合结果按照２．１节所述规则进行选线并输出选线结果。３选线方法仿真验证采用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ搭建１０ｋＶ谐振接地系统的仿真模型，如图２所示。！相ＶＩｔ＿１ｋｍ－－睦－｜图２谐振接地系统仿真模型Ｆｉｇ．２Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｒｅｓｏｎａｎｔｇｒｏｕｎｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍ仿真模型中含有四条出线，其中，第一条出线（线路１）含有２个分支（分支１和分支２），第二条出线（线路２）含有１个分支（分支３），各段线路长度标注在图２中。谐振接地系统的电源采用无穷大容量的三相电压源模型，相电压有效值６３．５ｋＶ。线路采用分布参数模型。架空线路零序电阻０＝０．２３Ｆｔ／ｋｍ、零序电容Ｃ０＝０．００８／ｌ、零序电感０＝５．４７８ｍＨ／ｋｍ、正序电阻１＝０．１７Ｄ．２ｋｍ、正序电容Ｃ１＝０．００９６９￣／ｋｒｎ、正序电感＝１．２１ｍＨＮｍ。电缆线路零序电阻尺ｏ＿２．７Ｄ３ｋｍ、零序电容Ｃ０＝０．２８ｇＦ／ｌｏ－ｎ、零序电感￡０＝１．０１９ｍＨ／ｋｍ、正序电阻Ｒ１＝０．２７ｆｔ／ｋｍ、正序电容Ｃ】＝０．３３９、正序电感三１＝０．２５５ｍＨ／ｋｍ。１１０ｋＶ主变压器的铭牌参数为：３１．５ＭＶＡ、ＹＮ，ｄ１ｌ联结、短路损耗＝ｌ１８．９ｋＷ、空载损耗＝１９．５ｋＷ、空载电流百分比，０％＝Ｏ．１２、短路电压百分比Ｕｋ％＝１４．９９。１０ｋＶ变压器的铭牌参数为：＝１ＭＶＡ、ｙｎ联结、短路损耗ＡＰｋ＝ＩＯ．３ｋＷ、空载损耗＝１．１５ｋＷ、空载电流百分比％＝０．７、短路电压百分比％＝４．５。Ｚ型变压器铭牌参数为：＝０．２ＭＶＡ、短路损耗△△＝３．３３ｋＷ、空载损耗Ｐ０＝０．６８ｋＷ、空载电流百分比／０％＝２．２、短路电压百分比Ｕｋ％＝２．５。消弧线圈电感Ｌ＝Ｏ．８０３Ｈ、ｒＬ＝７．５６７Ｑ。．６４．电力系统保护与控制３．１非稳定接地故障和重燃状态，模拟５次燃弧和熄弧过程，燃弧时刻非稳定故障有弧光接地、间歇性弧光接地、中分别为０．０１５Ｓ、０．０２５Ｓ、０．０３５Ｓ、０．０４５ｓ、０．０５５Ｓ，间伴随稳态过程的弧光接地三种，选取典型的间歇熄弧时刻分别为０．０２Ｓ、０．０３Ｓ、０．０４Ｓ、０．０５Ｓ。表性弧光接地故障进行仿真。弧光接地故障过程复杂，１列出部分不同非稳定接地故障情况下暂态零序电根据工频熄弧理论，利用开关开合表征电弧的熄灭流原始数据及融合结果。表１典型非稳定接地融合选线结果Ｔａｂｌｅ１Ｆｕｓｉｏｎｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｙｐｉｃａｌｕｎｓｔａｂｌｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇｆａｕｌｔ由表１可见，根据前文所述规则，进行融合前，序号１－６类型故障可准确选线，序号７类型故障则无法判断接地线路，经过神经网络融合后，均可准确判断接地线路。３．２稳定接地故障考虑稳定接地情况，设置仿真模型线路１的三相负荷ｌｏａｄ２不对称，线路４三相对地电容不平衡（不平衡度为２％），进行不同接地故障情况下单相接地仿真，各线路暂态零序电流能量比ａ、零序有功功率比０２、负序电流变化量比ａ３、暂态零序电流能量比一级融合结果ｂ、零序有功功率比一级融合结果ｂ２、负序电流变化量比一级融合结果ｂ３、二级融合结果Ｙ及选线结果如表２所示，限于篇幅，仅列部分典型数据。稳态零序电流幅值较小，受选线装置检测精度及各种干扰等的影响较大。目前，零序电流互感器一般变比为７５：５或５０：５。当测得的一次侧的零序电流有效值小于一次侧额定值的５％时，测量精度难表２典型稳定接地融合选线结果Ｔａｂｌｅ２Ｆｕｓｉｏｎｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｙｐｉｃａｌｓｔａｂｌｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇｆａｕｌｔ郭谋发，等谐振接地系统暂稳态信息智能融合选线方法以保证。以５０：５的零序电流互感器为例，一次侧额定电流值的５％为２．５Ａ，也即当零序电流有效值小于２．５Ａ时，检测到的零序电流值不准确，故对零序有功功率法得到的数据进行近似处理：当接地故障后所有线路的零序电流有效值均小于一定值（２．５Ａ）时，将所有线路得到的零序有功功率比置为０，即高阻接地时（包括线路高阻接地和母线高阻接地），零序有功功率比被置为０。根据前文所述规则对表２所列典型单相接地情况进行融合选线。序号１类型故障：根据ａ１、ａ：均无法判定接地线路，根据判断线路２为接地线路，经过一级融合后，根据ｂ１、ｂ２无法判断接地线路，根据６３判断线路２为接地线路，经过两级融合后，判断线路２为接地线路，结果正确。序号２类型故障：根据ａ、ａ判断线路３为接地线路，根据口：无法判定接地线路，经过一级融合后，根据ｂ１、ｂ３判断线路３为接地线路，根据ｂ２无法判定接地线路，经过两级融合后，判断线路３为接地线路，结果正确。序号３类型故障：根据ａ１、ａ２、ａ３判断线路４为接地线路，经过一级融合后，表示线路４发生接地故障可能程度的６＝Ｏ．５８２４，小于规则定的临界值０．６，无法判定接地线路，根据ｂ２、ｂ３判断线路４为接地线路，经过两级融合后，判断线路４为接地线路，结果正确。序号４类型故障：根据１、ａ２、ａ３均无法判定接地线路，经过一级融合后，根据ｂ１、ｂ２、ｂ判断为母线接地，经过两级融合后，判断为母线接地，结果正确。由此可见，通过两级多ＢＰ神经网络融合暂态零序电流能量比、零序有功功率比、负序电流变化量比等三种故障特征数据进行选线，克服了单一选线方法在某些情况下准确度不高的缺点，综合了三种单一选线方法的优点，达到了互补的效果，在不同接地位置、不同接地时刻、不同过渡电阻的单相接地情况下均能够准确选出接地线路。４结语针对谐振接地系统，综合考虑各单一选线方法的互补性，提出采用多人工神经网络融合暂稳态信息进行单相接地选线的方法。通过一具体实例对所提智能融合选线方法进行验证，结果表明所提出的融合选线新方法是正确可行的，该选线方法受接地位置、接地发生时刻、接地过渡电阻大小等因素的影响较小，对不同单相接地情况适性强，具有较高的选线鲁棒性。参考文献［１］陈奎，唐轶．小电流接地系统单相接地故障选线的研究［Ｊ］．高电压技术，２００７，３３（１１）：１８０－１８４．—ＣＨＥＮＫｕｉ，ＴＡＮＧＹｉ．Ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅｔｏ－ｇｒｏｕｎｄｆａｕｌｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒｉｎｄｉｒｅｃｔｇｒｏｕｎｄｉｎｇｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，３３（１１）：１８０－１８４．［２］郭谋发，黄建业，杨耿杰．谐振接地系统故障区段模糊信息融合定位方法［Ｊ］＿电力系统保护与控制，２０１２，４０（１０）：６５－７０．ＧＵＯＭｏｕ－ｆａ，ＨＵＡＮＧＪｉａｎ－ｙｅ，ＹＡＮＧＧｅｎｇ－ｊｉｅ．ＦａｕｌｔｓｅｃｔｉｏｎｌｏｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｕｓｉｏｎｆｏｒＮＥＳ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１２，４０（１０）：６５－７０．［３］穆大庆．消弧线圈接地电网中单相接地保护的新原理探讨［Ｊ］．继电器，２００１，２９（６）：２６－２７，３４．——ＭＵＤａｑｉｎｇ．Ｓｔｕｄｙｏｎａｎｅｗｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｅａｒｔｈｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒａｒｃ－ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｃｏｉｌｇｒｏｕｎｄｅｄｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００１，２９（６）：２６－２７，３４．［４］庞清乐，孙同景，穆健，等．基于神经网络的中性点经消弧线圈接地系统故障选线方法［Ｊ］．电网技术，２００５，２９（２４）：７８＿８１．ＰＡＮＧＱｉｎｇ－ｌｅ，ＳＵＮＴｏｎｇ－ｊｉｎｇ，ＭＵＪｉａｎ，ｅｔａ１．ＮｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｂａｓｅｄｏｎｆａｕｌｔｙｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｎｅｕｔｒａｌｇｒｏｕｎｄｉｎｇｖｉａａｒＣｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｃｏｉｌ［Ｊ］．—ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，２９（２４）：７８８１．［５］房鑫炎，郁惟镛，庄伟．模糊神经网络在小电流接地系统选线中的应用［Ｊ］．电网技术，２００２，２６（５）：１５．１９．—ＦＡＮＧＸｉｎｙａｎ，ＹＵＷｅｉ－ｙｏｎｇ，ＺＨＵＡＮＧＷｅｉ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｕｚｚｙｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓｔｏｇｒｏｕｎｄｅｄｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎｎｅｕｔｒａｌｐｏｉｎｔｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙｇｒｏｕｎｄｅｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００２，２６（５）：—１５１９．［６］张凯，袁兆强，范李平．基于改进算法的粗糙集理论故障选线装置研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１０，３８（４）：１５－２０．——ＺＨＡＮＧＫａｉ，ＹＵＡＮＺｈａｏｑｉａｎｇ，ＦＡＮＬｉｐｉｎｇ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｔｈｅｆａｕｌｔｌｉｎｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｏｕｇｈｓｅｔｔｈｅｏｒｙ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１０，３８（４）：１５－２０．［７］龚静．配电网单相接地故障选线中小波选取问题研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，２００９，３７（１８）：５－１０．．６６．电力系统保护与控制ＧＯＮＧＪｉｎｇ．Ｓｔｕｄｙｏｆｗａｖｅｌｅｔｓｅｌｅｃｔｉｏｎｆｏｒｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅｅａｒｔｈｆａｕｌｔｌｉｎｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２００９，３７（１８）：５．１Ｏ．［８］何正友，钱清泉．电力系统暂态信号分析中小波基的选择原则［Ｊ］．电力系统自动化，２００３，２７（１０）：４５．４８．ＨＥＺｈｅｎｇ－ｙｏｕ，ＱＩＡＮＱｉｎｇ－ｑｕａｎ．Ｍｏｔｈｅｒｗａｖｅｌｅｔｏｐｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｉｇｎａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００３，２７（１０）：４５－４８．［９］束洪春，彭仕欣．利用全频带综合小波能量相对熵的配网故障选线方法【Ｊ】．高电压技术，２００９，３５（７）：ｌ５５９．１５６４．ＳＨＵＨｏｎｇ．ｃｈｕｎ，ＰＥＮＧＳｈｉ．ｘｉｎ．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｆａｕｌｔｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｕｓｉｎｇｔｈｅｆｕｌｌｗａｖｅｂａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｒｅｌａｔｉｖｅｅｎｔｒｏｐｙｏｆｗａｖｅｌｅｔｅｎｅｒｇｙ［Ｊ］．ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅ—Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，３５（７）：１５５９１５６４．［１０］朱丹，蔡旭．小电流接地电网改进能量法接地选线原—理［Ｊ］．继电器，２００４，３２（１０）：４４４８．ＺＨＵＤａｎ，ＣＡＩＸｕ．Ｉｍｐｒｏｖｅｄｅｎｅｒｇｙｆｕｎｃｔｉｏｎｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｇｒｏｕｎｄｅｄｌｉｎｅｉｎｎｅｕｔｒａｌｐｏｉｎｔｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙｇｒｏｕｎｄｅｄｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００４，３２（１ｏ）：４４－４８．［１１］张伟刚，张保会．中性点非直接接地系统零序网络的相频特性［Ｊ】．电力自动化设备，２０１０，３Ｏ（３）：７１７５．ＺＨＡＮＧＷｅｉ－ｇａ—ｎｇ，ＺＨＡＮＧＢａｏｈｕｉ．Ｐｈａｓｅ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｎｅｔｗｏｒｋｉｎｎｅｕｔｒａｌｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙｇｒｏｕｎｄｉｎｇｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ—ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，２０１０，３０（３）：７１７５．［１２］牟龙华．零序电流有功分量方向接地选线保护原理［Ｊ］．电网技术，１９９９，２３（９）：６０－６２．ＭＵＬｏｎｇ－ｈｕａ．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｅｌｅｃｔｉｖｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇｆａｕｌｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎ０ｌ０１９９９，２３【９）：６０－６２．［１３］梁睿，辛健，王崇林，等．应用改进型有功分量法的小—电流接地选线［Ｊ】．高电压技术，２０１０，３６（２）：３７５３７９．ＬＩＡＮＧＲｕｉ，ＸＩＮＪｉａｎ，ＷＡＮＧＣｈｏｎｇ－ｌｉｎ，ｅｔａ１．Ｆａｕｌｔｌｉｎｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｉｎｓｍａｌｌｃｕｒｒｅｎｔｇｒｏｕｎｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂｙｉｍｐｒｏｖｅｄａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，３６（２）：３７５－３７９．［１４］曾祥君，尹项根，张哲，等．配电网接地故障负序电流分布及接地保护原理研究［Ｊ】．中国电机工程学报，２００１，２１（６）：８４－８９．—ＺＥＮＧＸｉａｎｇ－ｊｕｎ，ＹＩＮＸｉａｎｇｇｅｎ，ＺＨＡＮＧＺｈｅ，ｅｔａ１．Ｓｔｕｄｙｆｏｒｎｅｇａｔｉｖｅｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇａｎｄｇｒｏｕｎｄｆａｕｌｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎｍｉｄｄｌｅｖｏｌｔａｇｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００１，２１（６）：８４－８９．［１５］李荣明，王官洁，罗建．基于神经网络的小电流接地系统综合智能选线［Ｊ］．重庆大学学报，２００４，２７（５）：８５．８９．ＬＩＲｕｎｇ－ｍｉｎｇ，ＷＡＮＧＧｕａｎ－ｊｉｅ，ＬＵＯＪｉａｎ．—Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｗｉｒｅ・－ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｎｅｕｒａｌ－ｂａｓｅｄｓｍａｌｌｃｕｒｒｅｎｔｇｒｏｕｎｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇ—Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００４，２７（５）：８５８９．［１６］曾祥君，尹项根，陈德树．信息融合技术在故障选线—中的应用［Ｊ］．继电器，２００２，３０（９）：１５２０．—ＺＥＮＧＸｉａｎｇ－ｊｕｎ，ＹＩＮＸｉａｎｇ・ｇｅｎ，ＣＨＥＮＤｅｓｈｕ．Ｅａｒｔｈｆａｕｌｔｆｅｅｄｅｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｕｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００２，３０（９）：１５－２０．—收稿日期：２０１２－ｏ５２９；—修回日期：２０１２－０９１７作者简介：郭谋发（１９７３一），男，副教授，研究方向为电力系统自动化：Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｍｆ＠ｆｚｕ．ｅｄｕ．ｃａ林妙玉（１９８５一），女，硕士，研究方向为配电网自动化；杨耿杰（１９６６－），男，教授，研究方向为电力系统分析。