基于图形分析识别的配电网故障选线方法

本发明涉及电力系统，尤其涉及基于图形分析识别的配电网故障选线方法。

背景技术：

1、在配电网故障选线的领域，采用中性点经消弧线圈接地系统进行故障选线是目前常见的一种故障选线方式，相较于传统的采用比幅、比相原理选线的方式，具有选线效率更高的优势。

2、然而，发明人在构思及实现本方案时，发现至少存在以下缺陷：对于传统的中性点经消弧线圈接地系统，由于系统存在不对称分量及稳态工频分量的因素，导致在故障选线时只能由人工测波，存在效率较低、适用性较差的缺陷。

3、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种基于图形分析识别的配电网故障选线方法，旨在解决如何提高故障选线效率的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种基于图形分析识别的配电网故障选线方法，所述方法包括：

3、获取采集到的零序电压波形图像，并确定所述零序电压波形图像的零序电压灰度值；

4、确定所述零序电压灰度值是否大于零序电压灰度阈值，若是，获取采集的各个零序电流波形图像，并确定所述零序电流波形图像的零序电流灰度值，其中，所述零序电压灰度阈值与所述零序电压灰度值相关联；

5、确定所述零序电流灰度值是否大于零序电流灰度阈值，若是，判断所述零序电流灰度值对应的馈线为故障馈线，其中，所述零序电流灰度阈值与所述零序电流灰度值相关联。

6、可选地，所述零序电压灰度阈值的计算步骤包括：

7、确定所述零序电压波形图像的第一最大灰度值和第一最小灰度值；

8、确定所述第一最大灰度值和所述第一最小灰度值之间的灰度均值，将所述灰度均值作为第一灰度均值；

9、根据所述第一灰度均值对所述零序电压波形图像进行阈值划分处理，得到电压阈值划分图像，其中，所述电压阈值划分图像包括前景部分和后景部分；

10、确定所述电压阈值划分图像中前景部分灰度数和前景部分的灰度总和之间的第一前景灰度比值，以及所述电压阈值划分图像中后景部分的灰度数和后景部分的灰度总和之间的第一后景灰度比值；

11、将所述第一前景灰度比值和所述第一后景灰度比值之间的均值，确定为第二灰度均值；

12、确定所述第二灰度均值是否与所述第一灰度均值相等；

13、若是，将所述第二灰度均值确定为所述零序电压灰度阈值。

14、可选地，所述确定所述第二灰度均值是否与所述第一灰度均值相等的步骤之后，还包括：

15、若所述第二灰度均值与所述第一灰度均值不相等，将所述第二灰度均值作为当前第一灰度均值，根据所述当前第一灰度均值对所述电压阈值划分图像进行复次阈值划分处理，得到复次电压阈值划分图像，所述复次电压阈值划分图像包括前景部分和后景部分；

16、确定所述复次电压阈值划分图像中前景部分灰度数和前景部分的灰度总和之间的当前前景灰度比值，以及所述复次电压阈值划分图像中后景部分的灰度数和后景部分的灰度总和之间的当前后景灰度比值；

17、将所述当前前景灰度比值和所述当前后景灰度比值之间的均值，确定为当前第二灰度均值；

18、确定所述当前第二灰度均值是否与所述当前第一灰度均值相等；

19、若不相等，返回执行复次阈值划分处理步骤，直至得到的当前第二灰度均值与所述当前第一灰度均值相等，将与所述当前第一灰度均值的所述当前第二灰度均值确定为所述零序电压灰度阈值。

20、可选地，所述零序电流灰度阈值的确定步骤包括：

21、确定所述零序电流波形图像的第二最大灰度值和第二最小灰度值；

22、确定所述第二最大灰度值和所述第二最小灰度值之间的灰度均值，将所述灰度均值作为第三灰度均值；

23、根据所述第一灰度均值对所述零序电流波形图像进行阈值划分处理，得到电流阈值划分图像，其中，所述电流阈值划分图像包括前景部分和后景部分；

24、确定所述电流阈值划分图像中前景部分灰度数和前景部分的灰度总和之间的第二前景灰度比值，以及所述电流阈值划分图像中后景部分的灰度数和后景部分的灰度总和之间的第二后景灰度比值；

25、将所述第二前景灰度比值和所述第二后景灰度比值之间的均值，确定为第四灰度均值；

26、确定所述第四灰度均值是否与所述第三灰度均值相等；

27、若是，将所述第四灰度均值确定为所述零序电流灰度阈值。

28、可选地，所述确定所述第三灰度均值是否与所述第四灰度均值相等步骤之后，还包括：

29、若所述第四灰度均值与所述第三灰度均值不相等，将所述第四灰度均值作为当前第三灰度均值，根据所述当前第三灰度均值对所述电流阈值划分图像进行复次阈值划分处理，得到复次电流阈值划分图像，所述复次电流阈值划分图像包括前景部分和后景部分；

30、确定所述复次电流阈值划分图像中前景部分灰度数和前景部分的灰度总和之间的当前前景灰度比值，以及所述复次电流阈值划分图像中后景部分的灰度数和后景部分的灰度总和之间的当前后景灰度比值；

31、将所述当前前景灰度比值和所述当前后景灰度比值之间的均值，确定为当前第四灰度均值；

32、确定所述当前第四灰度均值是否与所述当前第三灰度均值相等；

33、若不相等，返回执行复次阈值划分处理步骤，直至得到的当前第四灰度均值与所述当前第三灰度均值相等，将与所述当前第三灰度均值相等的所述当前第四灰度均值确定为所述零序电流灰度阈值。

34、可选地，所述确定所述零序电压波形图像的零序电压灰度值的步骤包括：

35、确定所述零序电压波形图像中的背景灰度值，以及所述零序电压波形图像中的背景灰度数总和；

36、确定所述背景灰度值和所述背景灰度数总和之间的比值；

37、将所述比值与预设灰度系数的乘积，确定为所述零序电压灰度值。

38、可选地，所述确定所述零序电流灰度值是否大于零序电流灰度阈值的步骤之后，还包括：

39、若所述零序电流灰度值小于或等于零序电流灰度阈值，则判断所述零序电流灰度值对应的馈线为健全馈线。

40、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种配电网故障选线装置，所述配电网故障选线装置包括：

41、图像数据采集模块，用于获取采集到的零序电压波形图像，以及用于获取采集的各个零序电流波形图像；

42、数值计算模块，用于确定所述零序电压波形图像的零序电压灰度值，以及用于确定所述零序电流波形图像的零序电流灰度值；

43、逻辑判断模块，用于确定所述零序电压灰度值是否大于零序电压灰度阈值，若是，则获取采集的各个零序电流波形图像；以及用于确定所述零序电流灰度值是否大于零序电流灰度阈值，若是，判断所述零序电流灰度值对应的馈线为故障馈线。

44、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种配电网故障选线系统，所述配电网故障选线系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于图形分析识别的配电网故障选线程序，所述基于图形分析识别的配电网故障选线程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于图形分析识别的配电网故障选线方法的步骤。

45、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有基于图形分析识别的配电网故障选线程序，所述基于图形分析识别的配电网故障选线程序被处理器执行时实现如上所述的基于图形分析识别的配电网故障选线方法的步骤。

46、本发明实施例提供一种基于图形分析识别的配电网故障选线方法、装置、系统以及计算机可读存储介质，通过零序电压波形图像的灰度值来判断是否出现故障，当出现故障时，又根据零序电流波形图像的灰度值来确定出配电网中的故障馈线，由于不采用单纯的时域波形分析去判断故障，因此对于高阻接地的配电网也可以及时作出判断、准确选线，从而实现高效、准确的故障选线。