[發(fā)明專利]基于行波測(cè)度和暫態(tài)零模無(wú)功功率方向的配電自動(dòng)化系統(tǒng)接地故障定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710028169.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN106841916B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆光太;李禎;史吏;劉德才;王和先;蔡軍;黃國(guó)強(qiáng);閆昊;張慶海;李豹;張斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 楊樹云

本發(fā)明涉及基于行波測(cè)度和暫態(tài)零模無(wú)功功率方向的配電自動(dòng)化系統(tǒng)接地故障定位方法，包括：(1)利用行波測(cè)度的小電流選線方法確定接地故障位于哪條饋線；(2)基于暫態(tài)零模無(wú)功功率流向，在故障饋線上定位接地故障點(diǎn)：在接地故障所在饋線上，監(jiān)測(cè)任兩個(gè)相鄰饋線終端FTU的暫態(tài)零模無(wú)功功率流向，若某兩個(gè)相鄰饋線終端FTU的暫態(tài)零模無(wú)功功率流向的乘積為負(fù)，說明接地故障發(fā)生在該兩個(gè)相鄰饋線終端FTU之間，若某兩個(gè)相鄰饋線終端FTU的暫態(tài)零模無(wú)功功率流向的乘積為正，說明該兩個(gè)相鄰饋線終端FTU之間未發(fā)生接地故障。本發(fā)明精準(zhǔn)定位接地故障，并明確接地故障位于哪兩個(gè)饋線終端FTU之間，對(duì)于高阻接地故障也有很好的靈敏度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于行波測(cè)度和暫態(tài)零模無(wú)功功率方向的配電自動(dòng)化系統(tǒng)接地故障定位方法，屬于配電自動(dòng)化系統(tǒng)接地故障定位技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

故障測(cè)度是指在某判據(jù)基準(zhǔn)下能夠表征各自饋線與故障饋線的特征的相近程度的一種正實(shí)數(shù)。在同一電壓等級(jí)電網(wǎng)的多條饋線中，倘若某一條饋線的故障測(cè)度最大，則能表明該饋線為故障饋線的可能性是最大。行波測(cè)度，是指在零模初始電流行波極性特征基準(zhǔn)下能夠表征各自饋線與故障饋線的特征的相近程度的一種正實(shí)數(shù)。在同一電壓等級(jí)電網(wǎng)的多條饋線中，倘若某一條饋線的行波測(cè)度最大，則能表明該饋線為故障饋線的可能性是最大。

因中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)具有高供電可靠性的優(yōu)越性，我國(guó)配電網(wǎng)廣泛應(yīng)用非有效接地的中性點(diǎn)方式。近年來(lái)，配電自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展迅速，但是，目前配電自動(dòng)化系統(tǒng)沒有集成單相接地故障定位的保護(hù)功能，對(duì)于處理配電網(wǎng)電纜接地具有較大的局限性。

目前，接地故障選線方法有不同原理的技術(shù)，各有其實(shí)用性。基于故障工頻穩(wěn)態(tài)分量的監(jiān)測(cè)技術(shù)在提取故障穩(wěn)態(tài)電流時(shí)較困難，且此方法無(wú)法適用于諧振接地電網(wǎng)，有一定的局限性。“S”信號(hào)注入法監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確，但不具有較好的經(jīng)濟(jì)性，增設(shè)新設(shè)備。基于暫態(tài)高頻分量的監(jiān)測(cè)技術(shù)在提取信號(hào)時(shí)較方便，且具有較好的靈敏性，但該方法容易受到干擾，且無(wú)法監(jiān)測(cè)高電阻接地故障。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103217622A公開了一種基于多端電壓行波的配電網(wǎng)故障選線方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。其步驟為：在配電網(wǎng)中的變電站及各主干饋線分支末端安裝行波采集裝置；利用變電站母聯(lián)開關(guān)分合閘產(chǎn)生行波信號(hào)，計(jì)算主干饋線上各分支末端的故障行波到達(dá)的初始時(shí)間與變電站母線處的故障行波到達(dá)的初始時(shí)間的時(shí)間差，得到基準(zhǔn)時(shí)間數(shù)組；計(jì)算故障時(shí)主干饋線上各分支末端的故障行波到達(dá)的初始時(shí)間與變電站母線處的故障行波到達(dá)的初始時(shí)間的時(shí)間差，建立故障時(shí)間數(shù)組；將基準(zhǔn)時(shí)間數(shù)組與故障時(shí)間數(shù)組進(jìn)行最小二乘擬合，實(shí)現(xiàn)各采集點(diǎn)記錄的行波到達(dá)時(shí)間的信息融合處理，查出故障饋線。但是，該專利沒有考慮到接地電阻過高、故障初相角的情況，故障仿真太單一，不能很好地應(yīng)用于實(shí)際情況。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102279346A公開了一種小電流接地系統(tǒng)故障選線方法，包括以下步驟：將保護(hù)裝置采集到的樣本數(shù)據(jù)按照空間距離分為故障類和非故障類，并計(jì)算各類中心；當(dāng)饋線出口零序電壓越限時(shí)，記錄待測(cè)樣本數(shù)據(jù)；計(jì)算待測(cè)樣本與故障類中心和非故障類中心的距離，根據(jù)距離的遠(yuǎn)近判斷饋線是否發(fā)生故障。該專利利用樣本數(shù)據(jù)的故障選線方法,提出故障選線方法利用空間相對(duì)距離作為判據(jù)，打破了將故障特征量與整定值進(jìn)行比較作為保護(hù)判據(jù)的傳統(tǒng)。但是，該專利需要大量的樣本數(shù)據(jù)來(lái)作為依據(jù)，受到樣本數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的制約，限制性太大。

綜上所述，中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)受多種因素的影響導(dǎo)致準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)出接地故障非常困難。因此，進(jìn)一步研究利用行波測(cè)度和無(wú)功功率方向的接地故障定位方法，具有良好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了基于行波測(cè)度和暫態(tài)零模無(wú)功功率方向的配電自動(dòng)化系統(tǒng)接地故障定位方法；

發(fā)明概述