本发明实施例涉及高阻接地故障检测，具体涉及基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法及系统。
背景技术：
1、谐振接地配电系统所处地理环境较为复杂，易受自然灾害、居民区、架空距离低等因素的影响，经常发生经树枝、草皮、沥青等非金属介质接地的故障，并伴随空气电弧和固体介质击穿引发的非线性电弧现象，产生弧光高阻故障，因故障电气量微弱及弧光击穿电压不稳定等特点，此类故障的辨识难度较大，若故障不能及时检测并有效切除，极易引发森林、草原火灾及人员触电伤亡等恶性事故。传统暂态法、稳态法及行波法大都通过提取电流电压波形中所蕴含的各类故障特征对单相接地故障进行辨识，由于互感器精度与装置设计等方面的限制，实际运行的故障检测装置耐过渡电阻的能力一般在2kω以下，受弧光高阻接地故障非线性电弧、噪声的影响，暂态电压、电流波形畸变比较大，难以可靠地检出过渡电阻达10kω的接地故障，不能达到快速切除并就近隔离故障的目标。
2、总之，高阻接地故障电气量突变微弱，难以用于有效甄别故障与谐波、噪声等干扰，可能导致高阻故障持续存在，造成故障的不断演变与发展，最终引起严重的故障事件。配电网高阻故障的检测需先解决可靠启动的问题，传统接地故障的启动主要以母线零序电压越限启动为主，考虑系统三相对地不对称度和阻尼率等影响，通常将3u0的告警定值设为10％～15％，即母线零序电压二次侧检测到10～15v以上时，才会可靠启动故障检测流程，而某些高阻故障发生时可能只有几伏的零序电压，系统将无法感知故障的存在，影响了启动的灵敏性。
技术实现思路
1、为此，本发明实施例提供基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法及系统，以解决高阻接地故障电气量突变微弱，难以有效甄别，故障检测启动的灵敏性低的技术问题。
2、为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
3、根据本发明实施例的第一方面，本发明实施例提供了一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法，所述方法包括：
4、采集线路零序电压或相电压并对单个工频周期内获取的电压数据进行归一化处理；
5、将单个工频周期内归一化处理得到的电压波形平均划分成多个区域窗，并计算每个区域窗的采样分布密度；
6、计算两个相邻的工频周期内每个区域窗的采样分布密度之差，并计算两个相邻的工频周期内所有区域窗的采样分布密度之差的总和；
7、判断两个相邻的工频周期内所有区域窗的采样分布密度之差的总和是否超过预设阈值，若超过，则启动高阻接地故障检测。
8、进一步地，对单个工频周期内获取的电压数据进行归一化处理，具体包括：
9、采用统计坐标分布将电压时域波形归一化，归一化范围在[－1，1]之间，算法表示为：
10、
11、其中，x′表示归一化后的采样值，x表示实际采样值，xmax、xmim表示工频周期内采样的最大值和最小值，ymax、ymin表示归一化范围的最大值和最小值。
12、进一步地，将单个工频周期内归一化处理得到的电压波形平均划分成多个区域窗，具体包括：
13、首先横向将归一化幅值分成4个相等的子区域，其次纵向将工频周期分成4个相等的子周期，每个子周期包含n/4个采样点，其中n表示归一化后工频周期内采样点的总数，划分完后便将归一化的电压波形分成了4×4＝16个区域窗，即区域窗(i,j)，i＝1,2,3,4；j＝1,2,3,4。
14、进一步地，计算每个区域窗的采样分布密度，具体包括：
15、计算每个区域窗的采样分布密度其中r(i,j)表示区域窗内所有采样点电压值的代数和，采样分布密度的变化用于凸显零序电压或相电压接地高阻故障时的微弱变化的特征。
16、进一步地，计算两个相邻的工频周期内每个区域窗的采样分布密度之差，具体包括：
17、计算两个相邻工频周期内每个区域窗的采样分布密度之差：
18、δρm＝ρt1(i,j)-ρt0(i,j)
19、其中，ρt0(i,j)为第一个工频周期t0内区域窗(i,j)的采样分布密度，ρt1(i,j)为第二个工频周期t1内区域窗(i,j)的采样分布密度。
20、进一步地，计算两个相邻的工频周期内所有区域窗的采样分布密度之差的总和，具体包括：
21、两个相邻的工频周期内所有区域窗的采样分布密度之差的总和为δρsum：
22、
23、进一步地，判断两个相邻的工频周期内所有区域窗的采样分布密度之差的总和是否超过预设阈值，若超过，则启动高阻接地故障检测，具体包括：
24、未发生故障时三相不平衡系统中的δρsum值较小，接近于0，故障发生后将在故障点附近产生不连续的采样点，所对应的区域窗采集分布密度较上一个工频周期发生明显变化，当两个相邻的工频周期内所有区域窗的采样分布密度之差的总和大于设置的阈值δρset时立即启动故障检测。
25、根据本发明实施例的第二方面，本发明实施例提供了一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动系统，所述系统包括：
26、电压采集与处理模块，用于采集线路零序电压或相电压并对单个工频周期内获取的电压数据进行归一化处理；
27、区域窗划分模块，用于将单个工频周期内归一化处理得到的电压波形平均划分成多个区域窗，并计算每个区域窗的采样分布密度；
28、采样分布密度差计算模块，用于计算两个相邻的工频周期内每个区域窗的采样分布密度之差，并计算两个相邻的工频周期内所有区域窗的采样分布密度之差的总和；
29、故障检测启动判断模块，用于判断两个相邻的工频周期内所有区域窗的采样分布密度之差的总和是否超过预设阈值，若超过，则启动高阻接地故障检测。
30、根据本发明实施例的第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，所述设备包括：处理器和存储器；
31、所述存储器用于存储一个或多个程序指令；
32、所述处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行如上任一项所述的一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法的步骤。
33、根据本发明实施例的第四方面，本发明实施例提供了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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法的步骤。
34、与现有技术相比，本发明提供的一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法及系统，采集线路零序电压或相电压并对单个工频周期内获取的电压数据进行归一化处理；将单个工频周期内归一化处理得到的电压波形平均划分成多个区域窗，并计算每个区域窗的采样分布密度；计算两个相邻的工频周期内每个区域窗的采样分布密度之差，并计算两个相邻的工频周期内所有区域窗的采样分布密度之差的总和；判断两个相邻的工频周期内所有区域窗的采样分布密度之差的总和是否超过预设阈值，若超过，则启动高阻接地故障检测。本发明依据高阻接地故障时零序电压由低到高的变化过程，提出了基于区域窗暂态信号采样的高阻接地故障启动算法，本方法可减小系统三相不平衡的干扰，且在故障初相角较小，过渡电阻较大时，保证故障启动的灵敏性，在故障过渡电阻高至十几千欧时可在0.5-1个周波内启动，满足高阻故障快速切除的要求。
1.一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法，其特征在于，对单个工频周期内获取的电压数据进行归一化处理，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法，其特征在于，将单个工频周期内归一化处理得到的电压波形平均划分成多个区域窗，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法，其特征在于，计算每个区域窗的采样分布密度，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法，其特征在于，计算两个相邻的工频周期内每个区域窗的采样分布密度之差，具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法，其特征在于，计算两个相邻的工频周期内所有区域窗的采样分布密度之差的总和，具体包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法，其特征在于，判断两个相邻的工频周期内所有区域窗的采样分布密度之差的总和是否超过预设阈值，若超过，则启动高阻接地故障检测，具体包括：
8.一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动系统，其特征在于，所述系统包括：
9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：处理器和存储器；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的一种基于区域窗暂态采样的高阻接地故障启动方法的步骤。
