[發明專利]一種基于零序電壓的配電網單相接地故障測距的方法

有效

• 申請號: 201310721987.1
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103792465A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 梁睿;崔連華;高列;傅國慶;劉建華;王崇林
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域：

本發明涉及一種配電網接地故障測距的方法，特別是一種基于零序電壓的配電網單相接地故障測距的方法。?

背景技術：

配電網安全運行對社會生產生活提供重要保證，一旦發生重大故障經濟損失難以估計。因此，快速準確測距故障，對電力系統的經濟性、安全性和可靠性非常重要。配電網中單相接地故障發生概率最大。?

隨著配電網自動化技術的發展，在饋線上安裝具有測量和通信功能的新型配電開關，可以獲取大量的線路電量信息，然后使用電工網絡圖論原理建立節點的鄰接矩陣和節點信息矩陣，進而得出故障判斷矩陣并對其元素分析,可以判斷出故障區段。故障區段的識別可以實現快速切除故障，卻不能精確的實現故障測距，無法滿足后續工作要求。針對故障測距主要有兩種方法：行波法和阻抗法。其中行波法具有良好的精確性，阻抗法具有良好的穩定性，綜合兩種方法的優點，并利用測量點負序電流與故障點負序電壓的相位關系可進行測距。但配電線路結構復雜、分支眾多、線路距離短，難以解決故障波頭的識別及混和線路波阻抗變化的問題。同時需要多套行波檢測設備，經濟成本較高。故行波法難以適用于配電網。若采用阻抗法,不但可以克服行波法的測距難題，而且可以利用大量現有的投運設備，硬件投資小，容易實現。對于雙端阻抗法，可采用相位補償法消除非同步采集到的零序電流、電壓之間的誤差以進行故障距離計算。然而以往采用的阻抗法大多采用集中參數模型計算，由于沒有考慮分布電容的影響，計算結果誤差較大。基于分布參數模型的故障測距方法，克服了基于集中參數模型時忽略分布電容影響的弊端，可提高測距精度。部分計算方法采用固定的線路參數計算，同樣存在較大誤差。我國中壓配電網多為單端輻射狀電網，多發生單相接地故障，故障選線及故障區間確定研究方面取得了豐碩的成果并獲得了很好的應用，如何實現中壓配電網的準確故障測距困難較大。單相接地故障時暫態能量小，行波信號量測困難；而傳統的基于阻抗法的測距技術多用于高壓電網，中性點接地方式與中低壓配電網不同，研究時多從正序參數考慮且多考慮單一線路，無法直接應用于中壓配電網。?

發明內容

本發明的目的是要提供一種基于零序電壓的配電網單相接地故障測距的方法，解決配電網線路結構復雜、分支眾多、線路距離短特征帶來的單相接地故障測距誤差大的問題。?

本發明的目的是這樣實現的：該故障測距方法是從單端輻射狀中壓配電網整體零序參數出發，分析單相接地故障時考慮分布參數模型的影響，測量母線處及各出線末端故障后穩態零序電壓值及各饋線零序電流，找出故障饋線及非故障饋線零序電壓變化特點。?

具體步驟如下：?

（1）、分布參數線路模型?

對配電網進行故障測距，利用分布參數模型進行故障測距；通過對線路參數進行計算，單相接地故障發生時，對地電導電流遠小于電容電流，故可忽略對地電導的影響，零序等值電路分布參數模型簡化為線路阻抗及對地電容沿線平均分布；?

（2）、非故障線路分析?

將饋電線路分成n個小區間，取其中任一小區間并記作[x,x+Δx]，這個小區間所產生的對地電流ΔI_C＝I_C·Δx，I_C為單位長度的線路對地電容電流；?

對于非故障線路，每個小區間產生的電流ΔI_C在線路上流過的范圍由母線到小區間所在的位置x，然后經地流向故障點；設每小區間對應的起始位置為x，則電流作用產生的電壓量分別為ΔI_C·X·x，每個區間產生的對地電流作用于線路上產生的電壓：ΔU＝ΔI_C·X·x，式中:X是線路單位長度的阻抗值；?