[發明專利]一種基于多頻率零序電信號的單相接地故障選線方法

在審

• 申請號: 201710702941.3
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107607825A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 陳劍萍
• 申請（專利權）人: 杭州零爾電力科技有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/08;G01R23/165
• 代理公司: 杭州云睿專利代理事務所(普通合伙)33254
• 代理人: 張驍敏

1.一種基于多頻率零序電信號的單相接地故障選線方法，其特征在于：通過安裝在線路上不同位置的終端準確捕捉到故障后多個周期的零序電流和電壓信號。然后采用FFT(快速傅里葉變換)算法或者諧波小波算法對線路多個周期的零序電信號進行諧波分析。得到零序電流三個頻率的幅值和相位，以及零序電壓三個頻率的相位。首先利用零序電流在故障后二個周波的有效值計算相應的零序電流變化率g₁、g₂、g₃；然后利用零序電壓和電流的相位，分別計算零序電壓與零序電流的相位比值α₁、α₂、α₃。

利用出線發生單相故障時零序電流和電壓的突變特征，若線路超過設定數量個諧波結果不符合設定值，則判定該出線發生單相接地故障，該判據具體設定如下：

如果g₁>K₁,則a＝1,否則a＝0；

如果g₂>K₂,則b＝1,否則b＝0；

如果g₃>K₃,則c＝1,否則c＝0；

如果0°<α₁<K₄,則d＝1,否則d＝0；

如果0°<α₂<K₅,則e＝1,否則e＝0；

如果0°<α₃<K₆,則f＝1,否則f＝0；

m＝a+b+c+d+e+f≥n；

式中，g₁、g₂、g₃：三個頻率的零序電流變化率；

α₁、α₂、α₃：三個頻率的零序電壓與零序電流相位比值；

K₁、K₂、K₃：三個頻率的零序電流變化率設定值；

K₄、K₅、K₆：三個頻率的零序電壓電流相位比值設定值；

a，b，c，d，e，m，n：判斷邏輯量。

2.根據權利要求1所述的基于多頻率零序電信號的單相接地故障選線方法，其特征在于：所述零序電流變化率設定值滿足2.5<K₁、K₂、K₃<4；所述零序電壓電流相位比值設定值滿足10°<K₄、K₅、K₆<50°。

3.根據權利要求1所述的基于多頻率零序電信號的單相接地故障選線方法，其特征在于：所述判斷邏輯值n＝4或5。

4.根據權利要求1所述的基于多頻率零序電信號的單相接地故障選線方法，其特征在于：采用以下電路結構，包括一個輸入端與三相電流IA,IB,IC連接的零序濾過器，另一個輸入端與三相電壓UA,UB,UC連接的零序濾過器；零序濾過器的輸出端分別與FFT分析單元或諧波小波分析單元連接；零序電流經過分析單元計算得到故障后二個周波的有效值以及相角值；零序電壓經過FFT分析單元計算得到相角值；故障后三個頻率零序電流二個周波的有效值經過零序電流變化率分析單元計算后得到相應的零序電流變化率g1、g2、g3；三個頻率下的零序電流和零序電壓的相角值經過相角分析單元計算后得到相應的相位比值α1、α2、α3；零序電流變化率g1、g2、g3分別輸出到三個比較器的正輸入端，整定系數值K1、K2、K3分別輸出到相應比較器的負輸入端；相位比值α1、α2、α3分別輸出到三個比較器的正輸入端，而負輸入端為0；同時相位比值α1、α2、α3分別輸出到三個比較器的負輸入端，而正輸入端為整定系數值K4,K5，K6；相位比值α1、α2、α3所連接的6個比較器輸出每對應的兩個連接到一個與門；零序電流變化率g1、g2、g3所連接的比較器輸出與3個與門的輸出連接到一個加法器；加法器的輸出連接到比較器的正輸入端，負輸入端為整定值n，比較器輸出選線結果及動作信號。