[發(fā)明專利]基于暫態(tài)零序電流信號(hào)特征的中小電流接地故障定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711027407.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN107884679B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新慧;王敬華;盧童
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 37223 淄博佳和專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 孫愛(ài)華<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

1.基于暫態(tài)零序電流信號(hào)特征的中小電流接地故障定位方法，設(shè)置有變電站母線（1）和從變電站母線（1）上引出的多條出線（5），在出線（5）上自上游至下游設(shè)置有變電站出線開關(guān)（2）和多個(gè)線路分段開關(guān)（3），在變電站出線開關(guān)（2）和線路分段開關(guān)（3）處分別安裝有智能配電終端，所有智能配電終端與主站相連，其特征在于：包括如下步驟：

步驟a，啟動(dòng)智能配電終端中小電流接地故障監(jiān)測(cè)功能；

步驟b，通過(guò)智能配電終端設(shè)置零序電流的啟動(dòng)門檻值；

步驟c，智能配電終端根據(jù)設(shè)定的啟動(dòng)門檻值與對(duì)零序電流的采樣信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)啟動(dòng)條件判斷零序電流啟動(dòng)是否成功，如果啟動(dòng)成功，執(zhí)行步驟d，如果未啟動(dòng)成功，返回步驟a；

步驟d，智能配電終端啟動(dòng)之后，智能配電終端記錄故障啟動(dòng)時(shí)間；

步驟e，智能配電終端對(duì)暫態(tài)零序電流進(jìn)行特征信息的提取，并將提取到的特征信息上傳至主站；

步驟f，主站接收到智能配電終端上傳的暫態(tài)零序電流的特征信息之后，主站根據(jù)信道傳輸延時(shí)時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組；

步驟g，主站結(jié)合暫態(tài)零序電流信號(hào)的特征信息，根據(jù)疑似故障區(qū)段判定依據(jù)，判斷得到疑似故障區(qū)段；

步驟h，主站對(duì)步驟g中的疑似故障區(qū)段判定依據(jù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算；

步驟i，經(jīng)步驟h加權(quán)計(jì)算后的置信系數(shù)是否大于數(shù)值上限，如果大于數(shù)值上限，執(zhí)行步驟j，如果小于等于數(shù)值上限，執(zhí)行步驟k；

步驟j，經(jīng)步驟h加權(quán)計(jì)算后的置信系數(shù)大于數(shù)值上限的區(qū)段被確定為故障區(qū)段；

步驟k，經(jīng)步驟h加權(quán)計(jì)算后的置信系數(shù)小于等于數(shù)值上限，該區(qū)段為非故障區(qū)段，故障區(qū)段的判定結(jié)束；

步驟g中所述的疑似故障區(qū)段判定依據(jù)包括：

幅值判據(jù)：主站篩選出在有效時(shí)間內(nèi)所有智能配電終端的上報(bào)信息，查找各個(gè)零序電流信號(hào)幅值最大的智能配電終端，以智能配電終端為基準(zhǔn)，向其兩側(cè)查找零序電流幅值躍變區(qū)間，當(dāng)相鄰兩個(gè)暫態(tài)零序電流幅值變化超過(guò)50%時(shí)，則該區(qū)段為疑似故障區(qū)段；

相角判據(jù)：主站篩選出在有效時(shí)間內(nèi)所有只能智能配電終端的上報(bào)信息，查找各個(gè)暫態(tài)零序電流信號(hào)的初始相位，從變電站出線開關(guān)（2）的智能配電終端開始，向線路側(cè)查找零序電流初相位發(fā)生翻轉(zhuǎn)的區(qū)段，當(dāng)兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的零序電流初相位相差△β處于：150°＜△β＜210°時(shí)，則為相位翻轉(zhuǎn)區(qū)間，該區(qū)段為疑似故障區(qū)段；

頻率判據(jù)：主站篩選出在有效時(shí)間內(nèi)所有智能配電終端的上報(bào)信息，查找各個(gè)暫態(tài)零序電流信號(hào)的頻率，從變電站出線開關(guān)（2）的智能配電終端開始，向線路側(cè)查找零序電流頻率躍變區(qū)段，當(dāng)相鄰兩個(gè)暫態(tài)零序電流頻率變化超過(guò)50%時(shí)，則判斷該區(qū)段為疑似故障區(qū)段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于暫態(tài)零序電流信號(hào)特征的中小電流接地故障定位方法，其特征在于：步驟c中所述的零序電流的啟動(dòng)條件為：智能配電終端對(duì)采樣得到的零序電流采樣信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的啟動(dòng)門檻值進(jìn)行比較，在連續(xù)的1/8個(gè)工頻周期內(nèi)，零序電流采樣信號(hào)的幅值超過(guò)啟動(dòng)門檻值一次記+1，低于啟動(dòng)門檻值一次記-1，依次累加，最終得到的累加數(shù)值M，如果M>0，則表示智能配電終端啟動(dòng)，線路中疑似發(fā)生中小電流接地故障；如果M≤0，則智能配電終端不啟動(dòng)，繼續(xù)對(duì)暫態(tài)電流進(jìn)行采樣且之前的計(jì)數(shù)歸零。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于暫態(tài)零序電流信號(hào)特征的中小電流接地故障定位方法，其特征在于：步驟e中所述的特征信息為：線路中發(fā)生中小電流接地故障之后一個(gè)工頻周期內(nèi)，暫態(tài)零序電流信號(hào)的幅值、相角和頻率；其中幅值和相角采用傅里葉算法計(jì)算得到，頻率采用過(guò)零點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于暫態(tài)零序電流信號(hào)特征的中小電流接地故障定位方法，其特征在于：步驟i中所述的數(shù)值上限為0.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于暫態(tài)零序電流信號(hào)特征的中小電流接地故障定位方法，其特征在于：在步驟h對(duì)疑似故障區(qū)段判定依據(jù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算時(shí)，其中幅值判據(jù)，相角判據(jù)以及頻率判據(jù)的置信系數(shù)分別為0.4、0.4和0.2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于暫態(tài)零序電流信號(hào)特征的中小電流接地故障定位方法，其特征在于：對(duì)于有線傳輸方式，步驟f中所述的信道傳輸延時(shí)時(shí)間的取值范圍為20ms~200ms；對(duì)于無(wú)線傳輸方式，步驟f中所述的信道傳輸延時(shí)時(shí)間的取值范圍為1s~5s。