[發明專利]帶并聯阻尼調匝式消弧線圈單相接地故障測距方法及系統

有效

• 申請號: 201611234590.X
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106646136B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 朱珂;欒悅祎;倪建
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種帶并聯阻尼調匝式消弧線圈單相接地故障測距方法及系統，其中，該方法包括：利用微處理器來控制反并聯晶閘管短時觸發導通，進而產生擾動信號；所述擾動信號包括擾動電壓信號和擾動電流信號；在故障線路出口端提取擾動信號；對提取的擾動信號進行傅里葉變換分析，根據擾動電壓和擾動電流在頻域內的線性關系，得到帶并聯阻尼調匝式消弧線圈單相接地故障在不同頻率下的等效阻抗數據；將不同頻率下等效阻抗數據與帶并聯阻尼調匝式消弧線圈的單相接地故障的等效阻抗表達式聯立來構建方程組，求解方程組即可得到故障距離。

技術領域

本發明屬于故障檢測領域，尤其涉及一種帶并聯阻尼調匝式消弧線圈單相接地故障測距方法及系統。

背景技術

由于配電網是向負荷分配電能的末端環節，結構復雜，分支眾多，因此容易發生接地故障尤其是單相接地故障。當發生單相接地故障后如果不及時處理，可能會引發故障擴散，對電網的運行造成危害。因此，快速、準確的故障定位技術對配網安全運行以及保證供電可靠性具有重要意義。

故障測距是指利用故障線路上的電氣信息對故障距離進行直接計算，主要有阻抗法和行波法2類方法。阻抗法主要利用故障時線路上的電壓，電流信息計算線路阻抗，進而推算故障距離，阻抗法應用簡單，成本便宜，但容易受到接地電阻及負荷等因素的影響。行波法主要是利用發生故障時產生的暫態行波到達檢測點的時間來推算故障距離。考慮到配電網結構復雜，分支眾多，使得暫態行波的折射波、反射波過多，不宜分辨，對測距的精度產生一定的影響。

我國中壓配網中性點廣泛采用經消弧線圈接地運行方式。近年來隨著容量、耐壓和可靠性的逐漸提高，電力電子開關器件因其動作的迅速性而開始應用于諧振接地系統中消弧線圈的調節，如“調匝式”消弧線圈阻尼電阻的投切，“調容式”消弧線圈補償電容的投切等。

而現有的單相接地故障測距方法需要測量故障線路的正、負、零序電壓電流數據，根據電壓電流之間的關系列寫相關矩陣，根據迭代法計算故障距離。該方法使得實際測量中數據采集量多且速度慢，由于現有的單相接地故障測距方法采用迭代法計算故障距離，浪費大量的時間，導致故障測距方法的實時性不足。

發明內容

為了解決現有技術的缺點，本發明的第一目的是提供一種帶并聯阻尼調匝式消弧線圈單相接地故障測距方法。

帶并聯阻尼調匝式消弧線圈為并聯連接電感以及阻尼電阻，當帶并聯阻尼調匝式消弧線圈的單相接地故障時，與阻尼電阻串聯的反并聯晶閘管一直處于關斷狀態。

本發明的一種帶并聯阻尼調匝式消弧線圈單相接地故障測距方法，具體包括：

步驟1：利用微處理器來控制反并聯晶閘管短時觸發導通，進而產生擾動信號；所述擾動信號包括擾動電壓信號和擾動電流信號；

步驟2：在故障線路出口端提取擾動信號；

步驟3：對提取的擾動信號進行傅里葉變換分析，根據擾動電壓和擾動電流在頻域內的線性關系，得到帶并聯阻尼調匝式消弧線圈單相接地故障在不同頻率下的等效阻抗數據；

步驟4：將不同頻率下等效阻抗數據與帶并聯阻尼調匝式消弧線圈的單相接地故障的等效阻抗表達式聯立來構建方程組，求解方程組即可得到故障距離。

本發明的該方法只需要提取故障線路的擾動電壓信號和擾動電流信號，這在實際測量中可以大大加快數據的采集速度，并且不需要使用迭代法計算，使得故障測距方法對實時性要求嚴格，縮短了計算時間，保證了故障測距方法的實時性，而且本發明在得到數據的同時，只需將數據整理即可算出故障距離。

在所述步驟4中的帶并聯阻尼調匝式消弧線圈的單相接地故障的等效阻抗表達式的求取過程為：

構建帶并聯阻尼調匝式消弧線圈的單相接地故障模型；

再根據電阻等于電壓與電流的比值，計算單相接地故障模型的等效阻抗表達式。