[發明專利]一種小電流接地系統單相接地故障區段定位方法

無效

• 申請號: 201210080299.7
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102621449A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 王曉衛;李玉東;朱貞衛;張玉均;張濤;田書;封海潮;何金朋;程志磊
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及配電網故障診斷技術，特別是涉及一種小電流接地系統單相接地故障區段定位方法。

背景技術

近年來，高壓輸電線路的故障測距研究工作取得了較大發展，已研制出的測距裝置在全國電網得到了推廣使用，取得了良好效果。但是，小電流接地系統相對于高壓輸電網而言，分支線路較多、網絡拓撲結構復雜、易受過渡電阻等的影響，且小電流接地系統輸電距離較短，尚無法實現高精度的故障定位。

目前，從總體上來講，小電流接地系統的故障定位問題研究有如下方法：行波法、信號注入法、零序電流法、戶外故障點探測法、阻抗法以及人工智能技術等。行波法尚無法解決暫態行波分量的準確提取、故障點反射波的識別與標定、波速度的確定、故障初始行波浪涌到達時刻的標定等。信號注入法適合于線路上只安裝兩相電流互感器的系統，注入信號受電壓互感器容量、接地電阻、間歇性電弧等因素的影響較大，故障檢測效果較差。戶外故障點探測法根據接地點前后零序電流所產生的磁場大小確定故障點，但探測精度不高。阻抗法受路徑阻抗、線路負荷和電源參數等因素的影響較大，僅適合于結構比較簡單的線路，對于帶有多條分支的線路，則無法排除偽故障點。人工智能技術，如，小波神經網絡、模糊專家系統、支持向量機等方法，算法復雜、計算量大，且基本停留在實驗室仿真階段。

由此可見，在現有技術中，不管小電流接地系統的結構復雜與否，尚無一種通用的故障檢測方法能實現各種小電流接地系統單相接地故障區段的定位；即使有些故障檢測方法能實現結構比較簡單的小電流接地系統的故障點探測，但其檢測精度也比較低。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種檢測精度較高、通用性較好的小電流接地系統單相接地故障區段定位方法。

為了達到上述目的，本發明提出的技術方案為：

一種小電流接地系統單相接地故障區段定位方法，包括如下步驟：

步驟1、當小電流接地系統發生單相接地故障時，記錄單相接地故障時刻前一個周期與后一個周期的零模電壓及零模電流。

步驟2、將單相接地故障時刻的暫態零模功率純故障分量經經驗模態分解后，選取出其最高頻本征模態函數分量。

步驟3、根據各檢測點最高頻本征模態函數分量的近似熵值，獲取各檢測區段最高頻本征模態函數分量近似熵比例因子值。

步驟4、將各檢測區段的本征模態函數分量近似熵比例因子值與主站中的預設第一閾值進行比較，若檢測區段的本征模態函數分量近似熵比例因子值小于第一閾值，則該檢測區段為故障區段；若檢測區段的本征模態函數分量近似熵比例因子值大于第一閾值，則該檢測區段為健全區段。

綜上所述，本發明所述小電流接地系統單相接地故障區段定位方法采用單相接地故障時刻的暫態零模功率純故障分量作為單相接地故障的初始處理量，故本發明方法具有較高的抗干擾能力，檢測精度較高；而且，本發明與小電流接地系統的結構復雜與否沒有關系，因此本發明方法具有較好的通用性。

附圖說明

圖1為本發明所述小電流接地系統單相接地故障區段定位方法的總體流程示意圖。

圖2為本發明所述小電流接地系統單相接地故障零模網絡等效電路。

圖3為本發明所述小電流接地系統單相接地時各檢測點暫態零模電壓波形示意圖；其中，圖(a1)為A檢測點暫態零模電壓波形示意圖，圖(b1)為B檢測點暫態零模電壓波形示意圖，圖(c1)為C檢測點暫態零模電壓波形示意圖，圖(d1)為D檢測點暫態零模電壓波形示意圖。

圖4為本發明所述小電流接地系統單相接地時各檢測點暫態零模功率波形示意圖；其中，圖(a2)為A檢測點暫態零模功率波形示意圖，圖(b2)為B檢測點暫態零模功率波形示意圖，圖(c2)為C檢測點暫態零模功率波形示意圖，圖(d2)為D檢測點暫態零模功率波形示意圖。

圖5為本發明所述暫態零模功率純故障分量經經驗模態分解的流程示意圖。

圖6為本發明所述檢測點最高頻本征模態函數分量的近似熵值的獲取流程示意圖。

圖7為本發明實施例所述輻射狀小電流接地系統。

圖8為本發明實施例中各檢測點在不同電壓初相角時的近似熵因子曲線示意圖；其中，圖(a3)為各檢測點電壓初相角為0°時近似熵因子曲線示意圖，圖(b3)為各檢測點電壓初相角為30°時近似熵因子曲線示意圖，圖(c3)為各檢測點電壓初相角為60°時近似熵因子曲線示意圖示意圖，圖(d3)為各檢測點電壓初相角為90°時近似熵因子曲線示意圖示意圖。

具體實施方式