1.一种基于磁场检测的配网架空线路单相接地故障定位方法,其特征在于,所述方法通过磁阻传感器获取监测点的磁感应强度并进行数据处理,对相邻监测点磁场进行相似度分析,经D-S证据理论融合后,精确确定故障区段,将故障定位到两个杆塔之间,具体步骤如下:(1)监测点编号:对于需要故障区段定位的配电网架空线各杆塔设置磁阻传感器监测点,并对每个监测点进行编号,i=1,2,3,…,n,其中,相同的杆塔结构下,每个杆塔上的传感器安装位置均相同;(2)磁感应强度获取:由磁阻传感器获取i监测点传感器处沿水平方向的磁感应强度为B xi 和沿竖直方向的磁感应强度为B yi ;(3)数据处理:将各监测点获取的B xi 波形与B yi 波形中发生故障时刻后的第2个1/4周波波形减去同一波形中发生故障时刻前的第三个1/4周波波形,得到两组新波形数据:i监测点处经过处理的沿水平方向的磁场数据T xi 和i监测点处经过处理的沿竖直方向的磁场数据T yi ;(4)相似度分析:对各相邻监测点的T xi ,T yi 分别使用相对熵、Frobenius范数、最大平均差异、余弦相似度、皮尔逊相关系数五种判据进行相似度分析;得到第m种判据下j区段的相似度计算结果D mj ,其中,m为自然数,m=1,2,3,4,5,j=1,2,3…,n-1;(5)D-S证据融合判定结果:基于步骤4中五种判据的相似度计算结果进行基本概率分配;相对熵、Frobenius范数、MMD三种判据的基本概率分布函数均为:式中:p mj 表示在第m种判据下j区段的基本概率,m=1,2,3;余弦相似度和皮尔逊相关系数两种判据的基本概率分布函数均为:式中:m=4,5;最后,对得到的五组基本概率p 1j ,p 2j ,p 3j ,p 4j ,p 5j 使用D-S证据理论进行融合,融合计算式为:式中:m 1 ,m 2 …m 5 为五种判据类型,K为归一化系数;经D-S证据理论融合后,得到各区段的最终故障概率p j ,进而将p j 中数值最大的区段判定为故障区段。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁场检测的配网架空线路单相接地故障定位方法,其特征在于,所述相邻监测点相对熵的计算式为:其中,T xi 为i监测点处经过处理的沿水平方向的磁场数据,T xi+1 为i+1监测点处经过处理的沿水平方向的磁场数据,T yi 为i监测点处经过处理的沿竖直方向的磁场数据,T yi+1 为i+1监测点处经过处理的沿竖直方向的磁场数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于磁场检测的配网架空线路单相接地故障定位方法,其特征在于,所述Frobenius范数计算方法如下:所取采样周波共ε个数据点,各监测点的两组波形数据T xi 与T yi 可构成ε×2的矩阵[T xi ,T yi ],相邻监测点的两个矩阵[T xi ,T yi ]与[T xi+1 ,T yi+1 ]求得差矩阵A i,i+1 ,然后计算A i,i+1 的Frobenius范数,计算式为:其中,A rc 为差矩阵A i,i+1 中第r行c列的元素;r为差矩阵A i,i+1 的行;c为差矩阵A i,i+1 的列。
4.根据权利要求1所述的一种基于磁场检测的配网架空线路单相接地故障定位方法,其特征在于,所述最大平均差异计算式为:式中,MMD为最大平均差异;F为函数映射集;X,Y分别为相邻监测点的样本数据[T xi ,T yi ]与[T xi+1 ,T yi+1 ];x’和x”分别表示两个服从于X的随机变量;y’和y”分别表示两个服从Y的随机变量;核函数k取高斯核函数。
5.根据权利要求4所述的一种基于磁场检测的配网架空线路单相接地故障定位方法,其特征在于,所述相邻监测点的余弦相似度计算式为:
6.根据权利要求5所述的一种基于磁场检测的配网架空线路单相接地故障定位方法,其特征在于,所述相邻监测点的皮尔逊相关系数的计算式为:式中, 分别为T xi 与T xi+1 的平均值, 分别为T yi 与T yi+1 的平均值。
7.根据权利要求4所述的一种基于磁场检测的配网架空线路单相接地故障定位方法,其特征在于,所述高斯核函数取值,考虑到传感器处磁感应强度的数值较小,导致高斯核的sigma不好取值且影响到计算结果,因此使用MMD计算式前,给参与计算的T xi ,T yi 均乘以10 6 ,高斯核的sigma取5。