[發明專利]一種基于零序直流分量的小電流接地選線方法和系統

有效

• 申請號: 201910670791.1
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN110441641B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 王閏羿;胡兵;陳棟;齊以年;李玉平;張瑋
• 申請（專利權）人: 南京國電南自電網自動化有限公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張倩倩

本發明公開一種基于零序直流分量的小電流接地選線方法及系統，方法首先對電網中各條線路的零序電壓及零序電流進行采樣，然后根據采樣得到的零序電壓判斷是否發生零序電壓突變，進而判斷零序電壓突變是否由單相接地故障導致；最后基于單相接地故障發生時刻前后零序電流直流分量的變化量，判別發生單相接地故障的線路。針對中性點經消弧線圈接地的運行方式，利用本發明能夠可靠規避過零點或經高阻發生接地導致選線結果不準確的情況，提高小電流接地選線的準確性，提高電力系統運行的可靠性。

技術領域

本發明涉及電力系統自動化技術領域，特別是一種基于零序直流分量的小電流接地選線方法和系統。

背景技術

我國6～66kV配電網大多采用小電流接地運行方式。小電流接地電網發生單相接地故障后，不會產生很大的短路電流，但也存在著不小的危害，為了建立安全而良好的電力環境，應盡快找到接地線路，予以切除。傳統的選線方法大多基于故障穩態信號即零序無功功率方向法，但對于中性點經消弧線圈接地系統，由于工頻穩態量被電感電流補償，這種選線方法就失效了。因此針對中性點經消弧線圈接地系統，用的比較多是提取零序電流與零序電壓暫態信號中的諧波分量，通過分析它們之間的關系來進行選線。但在過零點或經高阻發生接地故障時，暫態量會受到很大的抑制，使用諧波分量判別的方法就變得很不靈敏。在上述情況下，零序電流很大程度上只剩下穩態分量，在無法使用穩態量判據的情況下，幾乎無法使用與暫態量相關的判別方法找到故障線路。

發明內容

本發明的目的是，針對中性點經消弧線圈接地的運行方式，提供一種基于零序直流分量的小電流接地選線方法，其能夠可靠規避過零點或經高阻發生接地導致選線結果不準確的情況，提高小電流接地選線的準確性，提高電力系統運行的可靠性。

本發明采取的技術方案為：一種基于零序直流分量的小電流接地選線方法，包括：

對小電流接地電網中各條線路的零序電壓及零序電流進行采樣；

根據采樣得到的零序電壓判斷各條線路是否發生零序電壓突變；

響應于任一線路發生零序電壓突變，判斷零序電壓突變是否由系統單相接地故障導致；

響應于零序電壓突變由系統單相接地故障導致，在系統三相線電壓對稱的基礎上，根據各條線路在零序電壓突變時刻前后，零序電流直流分量的變化量，判別發生單相接地故障的線路。

本發明針對中性點經消弧線圈接地的系統發生單相接地故障時，由于電感電流過補償的運行方式，無法利用傳統的零序無功功率進行故障選線的情況，利用零序電流中暫態直流分量來進行選線，豐富了配電網接地選線的判別方法，提高了接地選線的準確性。

優選的，對小電流接地電網中各條線路的零序電壓和零序電流進行采樣的采樣頻率至少為6kHz。即本發明采用高頻采樣，可提高故障識別的可靠性。

優選的，線路發生零序電壓突變的判斷依據為：當前采樣點k與一個周波前的采樣點(k-N)之間的零序電壓采樣值變化量，大于預設的突變量門檻值；N為當前采樣頻率下每周波的采樣點數。為了使選線的啟動不過度敏感，突變量的門檻可以取略大一點的數值，具體可取經驗值。

小電流接地電網中，各條線路接入同一母線，因此理論上各線路的電壓突變時刻即故障時刻應該是相同的。

優選的，系統發生單相接地故障的判斷方法為：

計算線路零序電壓突變時刻之后一個周波內的各采樣點零序電壓的基波有效值，若任一線路的任一采樣點零序電壓的基波有效值大于預設的零序電壓啟動門檻值，則系統發生了單相接地故障。否則說明零序電壓的突變是系統內的干擾引起的，不必再繼續進行接地選線判別。發生單相接地故障時，系統中各線路的三路線電壓仍然對稱，此時，當零序電壓突變是由單相接地故障引起，則可繼續做接地選線的判別。零序電壓啟動門檻值可取經驗值。