[發(fā)明專利]一種配電網單相接地故障單端區(qū)段定位方法

有效

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• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108120899B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 韓濤;顧澤玉;王波;馬永奎;徐永林;史艷剛
• 申請（專利權）人: 國網寧夏電力公司中衛(wèi)供電公司;西安交通大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本發(fā)明公開了一種配電網單相接地故障單端區(qū)段定位方法，首先，在變電所采集10kv出線上的三相故障電流行波；其次，做相模變換，得到線模和零模行波；然后，對線模行波進行HHT變換，標定線模行波初始波頭和前若干個反射波頭到達時刻；最后，采用本發(fā)明提出的基于配網拓撲的定位方法，進行故障區(qū)段定位；本發(fā)明方法可以僅用單端三相電流行波信息，實現配電網單相接地故障的區(qū)段定位。

技術領域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領域，涉及配電網故障定位方法，具體涉及一種配電網單相接地故障單端區(qū)段定位方法。

背景技術

我國的10kV中壓配電網大多采用中性點非有效接地方式。配電線路發(fā)生單相接地故障后，及時、準確的定位出故障點，不僅可以快速修復故障線路，保證供電可靠性及減少停電損失，而且對保證整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定及經濟運行都具有十分重要的作用。目前，配電網單相接地故障定位方法主要可分為行波法、阻抗法及注入信號尋蹤法。其中，基于行波的故障定位方法因不受系統(tǒng)參數、串補電容、線路不對稱及互感器變換誤差等因素的影響，獲得了廣泛的關注和研究，被認為最有可能在配電網中實現工程應用。

行波法根據是否人為注入信號，分為被動式和主動式。主動式要在故障發(fā)生后，人為向配網注入電壓或電流信號，操作復雜，且會給配網帶來二次影響，不利于實現工程應用。被動式通過檢測故障發(fā)生后的電壓或電流信號即可實現故障定位，分為單端法和雙端法。雙端法存在雙端時鐘同步的問題，配網線路短，分支多，很小的時鐘不同步誤差就會引起較大的故障距離誤差，因而在配電網難以應用，單端法則不存在時鐘同步的問題。傳統(tǒng)的單端法包括基于初始波和反射波的單端法及基于線模和零模波速差的單端法。基于初始波和反射波的單端法要求準確識別來自故障點的反射波，配電網由于分支眾多，難以識別來自故障點的反射波頭，因而在配網難以實現。基于線模和零模波速差的單端法由于零模波速不穩(wěn)定，隨故障距離和行波頻率變化大，用于定位時會引起較大的誤差。

線模行波波速穩(wěn)定，理論計算和實驗測量表明，在10kv架空線路上線模行波以接近光速的速度傳播，因而在實際應用行波進行故障定位時，通常取線模行波波速為光速，不會引起很大的誤差。若能僅利用單端線模行波中包含的初始波頭和反射波頭到達測量點時刻的信息實現故障區(qū)段定位，就能避免雙端法時鐘同步的問題和基于線模和零模波速差的單端法中零模波速不穩(wěn)定的問題，從而有效提高基于行波的單相接地故障定位技術的工程實用性。

發(fā)明內容

為了克服上述現有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種配電網單相接地故障單端區(qū)段定位方法，目的是僅用單端三相電流行波信息，實現配電網單相接地故障的區(qū)段定位。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種配電網單相接地故障單端區(qū)段定位方法，提高基于行波的單相接地故障定位技術的工程實用性，包括以下步驟：

步驟1：當配電網10kv線路上發(fā)生單相接地故障時，在變電所中電流互感器二次側測量三相故障電流行波，記為I_a,I_b,I_c；

步驟2：相模變換，得到線模電流行波：采用凱倫貝爾公式實現相模變換，公式如下：

其中I₀表示零模電流行波，在三相線路和大地之間傳播，I₁表示一模電流行波，I₂表示二模電流行波，一模和二模電流行波都稱為線模電流行波，二者計算方法不同，但具有相同的物理意義，都表示在線路相與相之間傳播的行波；取I₁用于故障區(qū)段定位。

步驟3：對線模電流行波進行HHT變換，標定線模電流行波初始波頭和前若干個反射波頭到達時刻；