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基于相空间重构与平均电导特征的配电网单相接地故障辨识
标题：基于相空间重构与平均电导特征的配电网单相接地故障辨识
摘要：
随着电力系统的不断发展，配电网在现代化建设中扮演着重要的角色。单相接地故障作为配电网中最常见的故障类型之一，对电网安全稳定运行造成了重大威胁。因此，准确快速地辨识和定位单相接地故障对于保障配电网的安全运行至关重要。本文提出了一种基于相空间重构和平均电导特征的单相接地故障辨识方法，通过相空间重构实现了对故障信号的特征提取，并结合平均电导特征进行故障类型的判别。
1.引言
电力系统是现代工业和生活中不可或缺的基础设施之一，而配电网作为供电网络的最后一级，直接面向终端用户。在配电网中，单相接地故障是最常见的故障类型之一，往往会导致设备损坏、安全事故甚至停电等严重后果。因此，及时准确地辨识和定位单相接地故障对于保障配电网的安全运行具有重要意义。
2.相关技术综述
现有的单相接地故障辨识方法主要包括基于变压器阻抗法、检测方法和信号处理技术等。然而，由于配电网的复杂性和多样性，这些方法存在一些局限性，如受限于故障电流和故障电压的测量精度、受非线性负荷影响等。因此，需要探索一种新的辨识方法来提高故障的准确率和可靠性。
3.相空间重构方法
相空间重构是一种将高维动力系统映射到低维空间中的方法，能够提取系统的动态特征。本文提出利用相空间重构方法提取故障信号的动态特征，首先通过嵌入维度选择合适的延迟时间和嵌入维度，然后构建相空间重构矩阵。最后，通过求解特征向量和特征值，得到故障信号在相空间中的轨迹。
4.平均电导特征分析
平均电导特征是指故障信号在频域上的响应特性，能够反映系统的电导和非线性特性。通过对故障信号进行傅立叶变换，得到频域上的幅度谱密度，并计算平均电导特征。与传统的频域分析方法相比，平均电导特征能够更准确地刻画故障信号的频率特性。
5.基于特征组合的故障辨识方法
本文提出的故障辨识方法将相空间重构和平均电导特征相结合，通过计算不同故障类型下的特征组合，实现故障类型的判别。具体步骤包括：对故障信号进行相空间重构并提取相空间特征，计算平均电导特征，将两种特征进行统计和组合，并通过分类器进行故障类型的辨识。
6.实验与结果分析
采用实际配电网的故障数据进行了实验，并与传统的方法进行对比。结果表明，所提出的方法在辨识准确度和稳定性方面具有显著优势，能够有效地辨识和定位单相接地故障。
7.结论与展望
本文提出了一种基于相空间重构与平均电导特征的单相接地故障辨识方法，并通过实验验证了其有效性。未来工作可以进一步研究辨识方法在多级配电网和复杂环境中的应用，提高故障辨识的精确度和实时性。
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