[發明專利]一種反應接地故障的區域保護裝置及故障定位方法

在審

• 申請號: 201810829708.6
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109061381A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 任庭昊;安萬;劉文舉;代運滔;周龍興;胡兵軒;簡蓓;周仲波;趙巖;趙峻;趙家浪;楊令;楊雋奎;田家豪;宋興成;胡發科;韓笑;孫全鳳;陳鴻銘
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本發明公開了一種反應接地故障的區域保護裝置及故障定位方法，模擬量采集模塊與濾波模塊連接，濾波模塊與AD轉換模塊連接，AD轉換模塊與CPU連接；通信模塊和開入開出模塊與CPU連接；故障定位方法為：采集各條配電線路區段上電流波形信號；對波形均進行N個點的離散采樣；分別計算各條線路區段間的相關系數，得到M×M階的相關系數矩陣，對上述矩陣每一行求平均值，稱為該線路區段的綜合相關系數，則M條線路又可形成一個新的綜合相關系數矩陣；所得最小綜合相關系數所對應線路即為故障線路區段；解決了大量分布式電源接入運行會打破傳統配電網的輻射型結構，改變配電網的潮流分布，單一在時間上配合的段式保護將失效等技術問題。

技術領域

本發明屬于電力設備故障檢測技術，尤其涉及一種反應接地故障的區域保護裝置及故障定位方法。

背景技術

近年來，隨著分布式電源的技術快速發展，發布式發電技術的成本降低，大量分布式電源接入運行，造成電源和負荷同時存在狀態，因此配電網不再是單電源網絡，必然會打破傳統配電網的輻射型結構，改變配電網的潮流分布，因此，目前單一在時間上配合的段式保護將失效。因此，研究針對智能配電網的新的保護方案成為目前面臨的一個新課題。隨著廣域同步測量系統與通信手段的發展與成熟，為從根本上提高和改善繼電保護性能提供了契機。但受到信息同步、通信可靠性等應用技術條件的制約，廣域繼電保護難以適應高壓輸電網絡對于繼電保護動作的快速性及可靠性需求，因此在上述網絡中目前尚未得以推廣使用。

針對上述問題，從相對微觀的角度來看,配電網對于繼電保護動作的快速性及可靠性要求相對較弱，新型數字式裝置及通信手段為信息集成與交互提供了可能。因此，在配電網中實現有限廣域繼電保護正日益受到專家學者的關注。

發明內容：

本發明要解決的技術問題：提供一種反應接地故障的區域保護裝置及故障定位方法，以解決目前配電網中大量分布式電源接入運行，必然會打破傳統配電網的輻射型結構，改變配電網的潮流分布，單一在時間上配合的段式保護將失效等技術問題。

本發明技術方案：

一種反應接地故障的區域保護裝置，它包括：CPU，其特征在于：模擬量采集模塊與濾波模塊連接，濾波模塊與AD轉換模塊連接，AD轉換模塊與CPU連接；通信模塊與CPU連接；開入開出模塊與CPU連接。

CPU還與人機交互單元連接。

所述通信模塊包括串口通信模塊、以太網通信模塊、GTAG通信模塊和光纖通信模塊。

所述的反應接地故障的區域保護裝置的故障定位方法，它包括：

步驟1、采集各條配電線路區段上電流波形信號；

步驟2、設x_(t)和y_(t)分別是任意兩個區段x和區段y上所采集到的電流波形的信號，為離散采樣值序列，ρ_xy表示兩個波形相似程度的系數，對兩個波形均進行N個點的離散采樣，則得

式中：ρ_xy∈[-1,1]；N為采樣點數；x(n)為區段x上電流波形的第n點采樣值；y(n)為區段y上電流波形的第n點采樣值。

步驟3、假設共有M條線路區段，分別計算各條線路區段間的相關系數ρ_xy，可以得到M×M階的相關系數矩陣ρ，為表示方便，矩陣中任一相關系數用ρ_ij表示，下標i代表行，j代表列。

該矩陣對角線上元素均為1，每行表示該線路區段與其他各線路區段的相關系數；

步驟4、對上述矩陣每一行求平均值，稱為該線路區段的綜合相關系數ρ_i，則M條線路又可形成一個新的綜合相關系數矩陣，綜合相關系數的計算公式為