[發明專利]一種基于SOGI去基波的單相接地故障定位方法

在審

• 申請號: 201811034329.4
• 申請日: 2018-09-02
• 公開（公告）號: CN110873847A
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 曹乾磊;狄克松;尹懷強;張亞南;董永波
• 申請（專利權）人: 青島鼎信通訊股份有限公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于SOGI去基波的單相接地故障定位方法，包括以下步驟，步驟一，提供一種數據采集單元，采集故障發生時的零序電流I(t)；步驟二，利用SOGI提取出零序電流I(t)的基波I₀(t)，并從零序電流中去除基波得到I′(t)；步驟三，根據統計學中的相似性計算公式，計算相鄰兩個設備去基波后的零序電流的相似度；步驟四，根據計算得到的相似度，對故障點進行定位。本發明可以根據相鄰兩個設備去基波后的零序電流的相似度進行故障位置的定位，此方法不需要對暫態特征進行提取，避免了因暫態特征提取錯誤而出現漏判或誤判，另外，由于計算相似度時對數據進行了平移，減少了由于設備不同步造成的誤差，因此，降低了對各個設備之間時間同步精度的要求。

技術領域

本發明涉及配電網自動化系統領域，涉及一種基于SOGI去基波的單相接地故障定位方法。

背景技術

我國配電網系統大多采用中性點非有效接地的運行方式，包括中性點不接地和經消弧線圈接地方式兩種。這類運行方式可以提高系統的供電可靠性，但是當系統發生單相接地故障時，不僅影響用戶的正常用電，還可能引起過電壓，導致單相接地演變成兩相短路而擴大事故，因此需要對單相接地故障進行準確的定位，及時對故障進行處理，對保障電力系統安全穩定的運行具有重要的意義。

目前對于中性點非有效接地系統的單相接地故障定位方法主要采用基于暫態特征的故障定位方法，主要包括首半波法、零序電流方向法、零序電流比幅比相法等。這些方法都需要對暫態特征進行準確地提取，暫態特征包括突變幅值和突變方向，但是由于暫態過程比較復雜，有時很難準確地對其進行提取，特別是高阻接地，突變幅值很小，很難進行突變幅值的提取，并且對于經消弧線圈接地系統的故障定位，只能利用暫態信息。因此，需要發展一種不需要對特征進行提取就能準確進行故障定位的方法。

發明內容

本發明針對上述問題，克服現有技術的不足，提出一種基于SOGI去基波的單相接地故障定位方法。利用統計學中的相似度計算公式計算相鄰設備之間的相似度，根據計算得到的相似度來對故障點進行定位，該方法不需要對暫態特征進行提取，避免了暫態特征提取困難的問題以及因特征提取錯誤導致漏判或誤判的情況。由于該方法對零序電流進行了去基波的處理，只利用了故障時的暫態信息，因此也適用于經消弧線圈接地系統的故障定位。此外，該方法在計算相似度時，對數據進行了平移，減少了由于設備不同步造成的誤差，降低了對各個設備之間時間同步精度的要求。

本發明通過計算相鄰設備之間去基波后的零序電流的相似度來進行故障定位。該方法首先利用SOGI對零序電流進行去基波的處理，然后根據統計學中的相似性計算公式求取不同設備去基波后的零序電流的相似度，最后根據計算得到的相似度來進行故障位置的定位。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

一種基于SOGI去基波的單相接地故障定位方法，包括以下步驟，

步驟一，提供一種數據采集單元，采集故障發生時的零序電流I(t)。

步驟二，利用SOGI提取出零序電流I(t)的基波I₀(t)，并從零序電流I(t)中去除基波得到I′(t)。

步驟三，根據統計學中的相似性計算公式，計算相鄰兩個設備去基波后的零序電流的相似度。

步驟四，根據計算得到的相似度，對故障點進行定位。

步驟二中的SOGI提取零序電流I(t)基波的公式為，

其中，I(s)為輸入信號I(t)經過拉氏變換的形式，I₀(s)為提取的基波信號經過拉式變換的形式，k為控制增益，w′為諧振頻率。

步驟三中的統計學中的相似性計算公式為，