[發明專利]配電網監測方法和系統

在審

• 申請號: 201711203429.0
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108152664A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 許沖沖;林濤;遲忠君;劉漫雨;谷君;張金虎;張科;范瑞斌;陳奎陽
• 申請（專利權）人: 國網北京市電力公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡

本發明公開了一種配電網監測方法和系統。其中，該系統包括：多個線路監測終端，每個線路監測終端用于監測對應線路的接地電參數波形；第一服務器，與多個線路監測終端進行通訊，用于接收并存儲多個線路監測終端發送的接地電參數波形；第二服務器，與第一服務器進行通訊，用于根據第一服務器存儲的接地電參數波形對接地故障發生的位置進行定位，其中，第二服務器在定位接地故障發生的位置時通過每條線路的不同電參數之間的相關系數，和/或，每條線路與其它線路的同一電參數之間的相關系數確定對應線路是否發生接地故障。本發明解決了相關技術中的配電網監測系統應用范圍較小的技術問題。

技術領域

本發明涉及配電網監測領域，具體而言，涉及一種配電網監測方法和系統。

背景技術

小電流接地運行方式下，由于短路電流很小，配電網可以帶故障運行2小時。但將接地線路當作正常線路運行時，接地故障產的過電壓和接地電流，可能導致電纜/開關柜/電壓互感器燒損、人畜觸電等惡性事故，極大地威脅了電網的安全生產。

隨著電力電子技術、網絡傳輸技術、磁盤存儲技術的迅猛發展，配電終端的高頻采樣、錄波信息實時上傳主站的工程實踐成為可能。

單相接地故障點的判斷一般都需要結合配電網的接地運行方式、接地點的弧光情況、接地點上下游的電氣特征等信息進行綜合判斷。配電自動化系統主站具有強大的計算能力、海量存儲能力、有完備的配電網圖模數據和實時運行狀態數據，因此配電網系統主站更適合從配電網全局高度，基于配電終端故障時的高頻錄波信息，進行多種算法的多判據融合，進行錄波信息相關性解析，實現不同接地運行方式下、復雜配電網的單相接地故障選線與定位。

小電流接地系統包括：中性點不接地系統、中性點經消弧線圈接地系統(諧振接地系統)和中性點經高電阻接地系統。我國主要采用中性點不接地系統和中性點經消弧線圈接地系統。

小電流接地故障發生時，故障線路所在的拓撲島快速經歷了暫態過程，然后進入穩態過程；如果是間歇性接地，則這兩個過程反復發生。

穩態過程特征：①故障線路的故障相電流分量大于該故障線路健全相電流的2倍以上。②故障線路零序電流幅值大于非故障線路零序電流，且二者方向相反。③故障線路零序有功電流大小為非故障線路零序有功電流之和，方向與非故障線路相反。但在諧振接地系統中，由于消弧線圈的補償作用，上述特征基本沒有。

暫態過程特征：①所有非故障線路的暫態零序電流方向(從母線流向線路)與故障線路的暫態零序電流方向相反(由線路流向母線)，且故障線路的暫態零序電流的幅值較非故障線路大。即與穩態零序電流特征一致。②暫態零序電流的數值較穩態值大很多，且持續時間很短，約為0.5～1.0個工頻周波(即：10ms～20ms)。③當故障相在電壓峰值(φ＝π/2)時接地，暫態電容電流出現最大值；當故障相在電壓零值(φ＝0)時接地，暫態電容電流出現最大值，可能為0。④消弧線圈的電感電流中包含暫態直流分量，相對于非故障線路，故障線路暫態零序點六中含有的直流分量較大。當故障相在電壓零值(φ＝0)時接地，電感直流分量較大，一般在1個工頻周波之內便衰減完畢。

小電流接地系統發生單相接地故障后，故障點前后的三相電流及零序電流的分布有如下特征：①三相電流：對健全線路及故障線路在故障點之后的部分，同一條線路的三相電流突變量為對地電容電流幅值相等、波形一致。而在故障線路的故障點之前，僅2個健全相突變電流相同，其故障相突變電流還包括故障點對地電流，故不具有上述特征。②零序電流：對健全線路及故障線路在故障點之后的部分，零模電流幅值較小，方向由母線流向線路。而在故障線路的故障點之前，零模電流幅值較大，方向由線路流向母線。對故障點上游或下游2個相鄰檢測點(不包含故障點)，二者的暫態電流幅值接近，相似程度高；而故障點兩側2個相鄰檢測點，二者的暫態電流相似度低。