[發明專利]一種配電線路單相接地故障區段定位方法

在審

• 申請號: 201910168383.6
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN111665413A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 李升健;趙建文;孫杰;郭亮;潘建兵;時偉;曹蓓;劉洋
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;西安科技大學;南昌科晨電力試驗研究有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種配電線路單相接地故障區段定位方法，所述方法對故障后每個檢測點零序電流進行小波包分解；剔除工頻最低頻段，以每個頻段最大系數形成系數矩陣；通過對系數矩陣作信號互距離處理，得到區段定位向量；最大元素對應的區段即為故障區段。本發明通過采用采用小波包對故障后的零序電流進行多層分解，提取各層非工頻小波包分解系數，同時通過結合信號距離函數進行故障區段定位。本發明設計新穎合理，步驟簡單，集成化程度高；可及時通過報警信號傳輸故障信息，響應速度快，實用性強，便于推廣使用。

技術領域

本發明涉及一種配電線路單相接地故障區段定位方法，屬配電線路技術領域。

背景技術

我國中壓配電網常采用小電流接地運行方式，其故障類型中，單相接地故障發生概率高達80％。單相接地故障發生后需要盡快采取措施，否則可能擴大成相間短路，導致跳閘停電事故。所以發生單相接地故障時，快速及時地找出故障點對提高供電可靠性具有重要意義。

故障選線技術通過近幾年廣大學者的研究已實現技術方法上的重大突破，并在現場取得了較好的應用效果，但是故障區段定位技術仍然有待繼續從故障機理，故障方法，故障算法等多方面深入研究。尤其是諧振接地系統，影響諧振接地系統故障區段定位準確性最為主要的原因之一是，發生單相接地時，消弧線圈的電感電流補償了系統故障時產生的對地電容電流，再考慮到大量的實際問題，包括各種干擾因素，噪聲等多方面的影響，這樣使得故障點上游與故障點下游的故障特征差異不明顯，甚至差異消失，這樣一來故障特征量反而具有模糊性和不確定性。即便采用一些故障定位方法確定了故障線路也很難準確的找出故障所在區段，某些特殊情況下還會出現定位盲區。因故障發生后系統中存在大量暫態信息，且信號處理手段不斷豐富，所以基于信號暫態特征的故障區段定位方法受到廣泛關注。

發明內容

本發明的目的是，為了快速選出故障區段提高供電可靠性成為配網系統亟待解決的問題，提出一種配電線路單相接地故障區段定位方法。

本發明實現的技術方案如下，一種配電線路單相接地故障區段定位方法，所述方法根據已確定的饋線啟動區段定位；對故障后每個檢測點零序電流進行小波包分解；剔除工頻最低頻段，以每個頻段最大系數形成系數矩陣；通過對系數矩陣作信號互距離處理，得到區段定位向量；最大元素對應的區段即為故障區段。

一種配電線路單相接地故障區段定位方法，步驟如下：

(1)當小電流接地系統發生單相接地故障時，饋線上各監測點的終端設備采集故障后1/4周波的零序電流信號；然后采用db4小波包作為基函數，對故障后每個檢測點的零序電流按一定的頻帶寬度進行4層小波包分解，得到16個小波包頻帶；剔除工頻所在的頻段后，選取剩余暫態電流集中的頻段所對應的小波包分解節點，用其每個頻段中的最大系數組成系數矩陣A；

(2)將系數矩陣A經通信通道發送至主站，主站通過對系數矩陣A作信號互距離處理，得到最終的區段定位向量D；

(3)在區段定位向量D中篩選向量中最大元素，確定故障區段。

所述系數矩陣形成方法如下：

當發生單相接地故障時，假設對零序電流進行j層小波包分解，零序電流將分布在從低頻到高頻的各個頻段中；對各個檢測點的零序電流采用小波包按照適當的頻帶寬度進行分解，得到m個檢測點零序電流在各個頻段下的系數k^j(mn)，其中：k^j表示小波包分解成第(j,k)下的系數，每個頻帶下共有n個系數，j為小波包分解的層數，k為小波包分解的第k個節點；以第一個檢測點為例，用小波包的分解所得到的系數矩陣k^j(mn)為：