Identification Method for Tree-contacting Grounding Fault of Medium-voltage Line Based on Long-term Variation Features of Zero-sequence Current

WANG Pengwei; XU Bingyin; LIANG Dong; WANG Lianhui; WANG Chao; ZOU Guofeng

doi:10.7500/AEPS20240315002

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Identification Method for Tree-contacting Grounding Fault of Medium-voltage Line Based on Long-term Variation Features of Zero-sequence Current

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Identification Method for Tree-contacting Grounding Fault of Medium-voltage Line Based on Long-term Variation Features of Zero-sequence Current
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 23, Pages: 177-187(2024)
- 作者机构：
  
  1.山东理工大学电气与电子工程学院，山东省淄博市 255000
  2.山东科汇电力自动化股份有限公司，山东省淄博市 255087
  3.国家电网福建省电力有限公司，福建省福州市 350001
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China(5500-202221138A-1-1-ZN)
- DOI：10.7500/AEPS20240315002
  CLC：
- Received：15 March 2024，
  
  Revised：2024-07-16，
  
  Published Online：28 October 2024，
  
  Published：10 December 2024
- 稿件说明：
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王鹏玮,徐丙垠,梁栋等.基于零序电流长时变化特征的中压导线碰树接地故障识别方法[J].电力系统自动化,2024,48(23):177-187.

WANG Pengwei,XU Bingyin,LIANG Dong,et al.Identification Method for Tree-contacting Grounding Fault of Medium-voltage Line Based on Long-term Variation Features of Zero-sequence Current[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(23):177-187.
王鹏玮,徐丙垠,梁栋等.基于零序电流长时变化特征的中压导线碰树接地故障识别方法[J].电力系统自动化,2024,48(23):177-187. DOI： 10.7500/AEPS20240315002.

WANG Pengwei,XU Bingyin,LIANG Dong,et al.Identification Method for Tree-contacting Grounding Fault of Medium-voltage Line Based on Long-term Variation Features of Zero-sequence Current[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(23):177-187. DOI： 10.7500/AEPS20240315002.

摘要

判别中压配电线路故障是否由导线碰触树木引起，对于厘清森林火灾的成因、防治线路故障引发的森林火灾具有重要意义。文中通过真型试验获取了各类高阻接地故障的零序电流，分析了高阻接地故障零序电流波形长时间尺度的变化特征。分析可知，导线碰树接地故障的零序电流有效值波形的波动性、单调性以及尖锐程度与其他高阻接地故障存在明显差异。设计了包含零序电流有效值曲线的标准差、离散系数、峭度、偏度在内的多特征融合参数组，构建了基于支持向量机的中压配电网导线碰树接地故障识别方法。结果表明，所提方法故障识别正确率达到了98%。

Abstract

Distinguishing whether faults in medium-voltage distribution lines are caused by lines contacting trees is of great significance for clarifying the causes of forest fires and preventing line faults from causing forest fires. The zero-sequence currents of various high-impedance grounding faults are obtained through prototype experiments in the paper

and the long-term variation features of the zero-sequence current waveforms of high-impedance grounding faults are analyzed. Analysis shows that there are significant differences in the fluctuation

monotonicity

and sharpness of the waveforms of the root-mean-square value of the zero-sequence currents of line with tree-contacting grounding faults compared to other high-impedance grounding faults. A multi-feature fusion parameter set including standard deviation

discrete coefficient

kurtosis

skewness of the zero-sequence current root-mean-square value curve is designed

and an identification method for tree-contacting ground fault of medium-voltage line based on support vector machine is constructed. The results show that the proposed method achieves a fault recognition accuracy of 98%.

关键词

Keywords

references

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