[發明專利]一種基于暫態錄波數據的配電自動化主站系統單相接地故障定位方法

有效

• 申請號: 201710457057.8
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107329040B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 張蓓蓓;蘇標龍;王波;杜紅衛;冷華;閃鑫;孟勇亮;時金媛;陳倩男;張玉林;張可新;王元元;徐希;魯文;張志丹;朱吉然
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國家電網公司;國電南瑞南京控制系統有限公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司電力科學研究院;南京南瑞集團公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;姚蘭蘭

本發明公開了一種基于暫態錄波數據的配電自動化主站系統單相接地故障定位方法，當滿足單相接地故障啟動判據，主站系統故障定位程序啟動；根據錄波文件數據格式標準，對接收到的故障錄波文件進行解析；利用信號處理技術計算得出包含故障點前后三相電流突變特性、三相突變電流兩兩之間的波形相關系數以及故障點后零序電流固有模態能量在內的故障特征量；將計算得到的浮點型故障特征量轉換成整型組號，將特征量最明顯的組號轉換成故障指示器的動作信號；利用配電自動化主站系統已有相間短路故障處理機制，完成單相接地故障定位。本發明所提方法不受系統接地方式、單相接地故障條件的影響，定位效果較為理想。

技術領域

本發明涉及一種基于暫態錄波數據的配電自動化主站系統單相接地故障定位方法，屬于配電自動化系統單相接地故障定位技術領域。

背景技術

單相接地故障是配電網小電流接地系統最常見的故障，約占80％以上，發生單相接地后，故障相對地電壓降低，非故障相的相電壓升高，但線電壓卻依然對稱，且故障電流較小，因而不影響對用戶的連續供電，系統可繼續運行1～2h，然而，故障發生后，因非故障相電壓升高(最大可達到正常時的倍)，若長時間帶故障運行，能引起絕緣的薄弱環節被擊穿，發展成為相間短路，使事故擴大，弧光接地還會引起全系統過電壓，進而損壞設備，破壞系統安全運行。

隨著社會對供電可靠性要求的日益增高，小電流接地故障定位的重要性也日益凸顯，亟需從根本上予以解決。但是由于配電網采用輻射狀網絡，分支多、結構復雜，即使找到了故障線路也很難準確找到故障點。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種基于暫態錄波數據的配電自動化主站系統單相接地故障定位方法，該方法能根據暫態錄波數據準確定位單相接地故障區段。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

本發明的一種基于暫態錄波數據的配電自動化主站系統單相接地故障定位方法，具體包括以下幾個步驟：

(1)主站系統SCADA模塊定期開展故障掃描，在接收到線路上的故障指示器上送的錄波啟動動作信號后，先根據電氣設備從屬關系找到該故障指示器對應的終端id號，再向主站前置模塊發送召喚該終端的錄波文件目錄的消息；

(2)SCADA模塊在獲取到步驟(1)所述的錄波文件目錄后，篩選出符合條件的故障錄波文件，并向前置模塊發送召喚該錄波文件的消息；

(3)SCADA模塊根據錄波文件數據格式標準，將步驟(2)所述錄波文件進行解析，得到各采樣點的三相電流、三相電壓這些電氣量信息；

(4)根據步驟(3)解析后的暫態電氣量信息，計算得到故障時刻點；

(5)依據步驟(4)計算得到的故障時刻點，提取該故障時刻前后各一個周波的數據，根據相電流突變原理，計算得到三相電流的相電流突變量及三相突變電流兩兩之間的波形相似度；

(6)主站SCADA模塊根據步驟(3)解析得到的IA、IB、IC三相電流值，通過零序電流計算方法IA+IB+IC，合成暫態零序電流；

(7)依據步驟(4)計算得到的故障時刻點，提取該故障時刻后1/4周波的步驟(6)所述的暫態零序電流數據，根據基于經驗模態分解技術的固有模態能量法原理，計算得到零序電流固有模態能量值；

(8)采用歸一化的綜合分析方法，將對步驟(5)、步驟(7)計算得到的相電流突變量、波形相似度以及固有模態能量值轉換成1、2、3整數組號值，得出故障特征最明顯的故障指示器；

(9)將步驟(8)分析得到的代表故障特征最明顯的故障指示器組號值轉換成故障指示器接地動作信號，與配電自動化主站系統傳統的短路故障分析處理方法對接，將該故障指示器所在饋線段的下游確定為發生單相接地故障的區段，并通過不同的顏色在地理信息圖以及單線圖上進行展示，實現對故障區段的隔離、恢復。