基于DTW-Hilbert与改进K-means的谐振接地系统故障选线方法
张昭喜1
张宏乐1
黄衍法1
陈兴翔1
贾海成1
袁朋生2
1.兖矿能源集团股份有限公司 东滩煤矿,山东 济宁 2735002.江苏广识电气股份有限公司,江苏 徐州 221112
摘要：受消弧线圈、过渡电阻、环境噪声等因素的影响,谐振接地系统故障信号特征微弱,且基于单一判据构成的故障选线方法难以保证选线结果的可靠性.针对上述问题,提出了一种基于动态时间弯曲(DTW)距离算法-Hilbert包络能量与改进K-means聚类算法的谐振接地系统故障选线方法.基于故障线路与健全线路波形相似度差距较大的原理,采用DTW距离算法定量刻画各线路电流序列之间的波形相似程度;为避免单一判据可能存在的选线盲区,基于故障线路与健全线路的能量系数区分度明显的原理,引入Hilbert包络能量衡量暂态零序电流信号中的高频分量幅值;为增强所提选线方法的数据处理能力与效率,采用改进K-means聚类算法对故障特征数据集进行分类处理,将各条线路的故障信息整理为故障数据集,作为改进K-means聚类算法的输入,聚类算法输出各条线路的聚类标签,依据聚类标签判定故障线路.仿真实验结果表明:①该方法在面对不同过渡电阻、不同故障距离、不同故障初相角、不同线路结构等工况时,均可确保选线结果的准确性;②相较于传统的K-means聚类算法,改进K-means聚类算法将选线准确率提升了 3.4%.现场测试数据表明:该方法具有较强的抗噪声干扰能力,能够在强噪声环境下将保护的耐过渡电阻能力提升至3 000 Ω.
关键词：谐振接地系统故障选线单相接地故障动态时间弯曲距离算法Hilbert包络能量高频分量聚类算法
分类号：TD60(矿山电工)
资助基金：国家自然科学基金(52307155)
论文发表日期：2024-11-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 169-178 )
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