[發明專利]配電網單相接地故障相的辨識方法

有效

• 申請號: 201710388784.3
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN106990330B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 趙軍;陳恢軍;鄭萬;申延;劉忠玉;江文波;馬國華;陳偉峰;尹紅輝;鄒志華;韓帥;黃相茁;盧星;鄧杰文;盧彥西;張怡樂;段娟鳳
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司衡陽供電分公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業

本發明公開一種配電網單相接地故障相的辨識方法，包括實時獲取系統運行參數；在同坐標系下計算A、B和C三相發生單相接地故障時零序電壓隨過渡電阻變化的軌跡曲線；單相接地故障時，檢測故障零序電壓矢量，在同坐標系中繪制故障零序電壓矢量；根據故障零序電壓矢量的終點的位置與A、B和C三相發生單相接地故障時零序電壓隨過渡電阻變化的軌跡曲線的相對位置判斷單相接地故障的故障相。本發明方法能在故障發生前準確計算故障零序電壓軌跡，可有效實現單相接地故障相辨識，適用于中性點經各種接地方式下的小電流接地系統，尤其能夠有效解決不對稱系統高阻接地故障辨識難題，克服了傳統選相方法的局限性，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于電氣工程自動化領域，具體涉及一種配電網單相接地故障相的辨識方法。

背景技術

隨著經濟技術的發展和人們生活水平的提高，電能已經成為了人們生產和生活中必不可少的二次能源。因此，電能供應的穩定和持續成為了電網運行的首要目標之一。

同時，隨著經濟技術的發展，我國電網也已經進入了大互聯時代，各類型區域電網已經互聯成為了全國性質的大電網。但是，電網運行在運行中不可能完全無故障運行，因此對于電網運行中故障的快速辨識、定位和處理就成為了保障電網安全平穩運行的最重要手段之一。

單相接地故障是電網系統最常見的故障之一：由于障礙物、配電線路絕緣子擊穿、單相斷線或者小動物危害等諸多因素，電網時常出現單相接地故障。單相接地故障不僅影響了用戶的正常供電，而且可能產生過電壓，燒壞設備，甚至引起相間短路而擴大事故。因此，對于單相接地故障的故障相的快速辨識尤為重要。

在小電流接地系統中發生單相接地故障時，可帶故障繼續運行1～2小時。為了提高單相接地故障運行的安全性，需對單相接地故障相進行有效辨識，以便后續故障處理。但是，傳統的單相接地故障辨識方法多建立在參數嚴格對稱的基礎上，而系統參數不對稱在電網中是普遍存在的，尤其是在采用中性點經消弧線圈接地系統中，由于消弧線圈的補償作用，將明顯放大中性點不平衡電壓。因此傳統辨識方法不能適用于不對稱較大的電網。在不平衡電壓影響下故障零序電壓的變化較為復雜，加上現場運行情況的變化，難以準確實現不對稱系統故障相辨識尤其是高阻接地故障相辨識。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠有效實現配電網單相接地故障相辨識、尤其能解決不對稱系統高阻接地故障相辨識的配電網單相接地故障相的辨識方法。

本發明提供的這種配電網單相接地故障相的辨識方法，包括如下步驟：

S1.系統正常運行時，實時跟蹤測量系統的運行參數；

S2.根據步驟S1得到的運行參數，在同坐標系下預先計算A、B和C三相發生單相接地故障時零序電壓隨過渡電阻變化的軌跡曲線；

S3.當發生單相接地故障時，檢測故障零序電壓矢量，并在步驟S2所述的同坐標系中繪制所述故障零序電壓矢量；并根據故障零序電壓矢量的終點的位置與步驟S2的得到的A、B和C三相發生單相接地故障時零序電壓隨過渡電阻變化的軌跡曲線的相對位置，判斷單相接地故障的故障相。

步驟S1所述的系統的運行參數包括系統的不平衡電壓、阻尼率、脫諧度、系統三相對地電壓以及三相電源電壓。

步驟S2所述的在同坐標系下預先計算A、B和C三相發生單相接地故障時零序電壓隨過渡電阻變化的軌跡曲線，具體為采用如下步驟計算軌跡曲線：

A.正常運行時，采用下式計算得到系統的不平衡電壓矢量U_bd：