[發明專利]一種諧振接地系統單相接地故障選線方法

有效

• 申請號: 201910825474.2
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110426604B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 劉鵬輝;劉永輝;楊海柱;江昭陽
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是一種諧振接地系統單相接地故障選線方法，屬于電力系統繼電保護技術領域，所要解決的技術問題是諧振接地系統發生單相接地故障時的故障饋線識別問題。本發明所述方法包括以下步驟：采集饋線首端的零序電流；獲取基波幅值、二次諧波幅值和三次諧波幅值，并根據其與所有饋線諧波幅值之和的比值，對其進行歸一化處理；利用最小二乘擬合法求取特征系數；最后通過特征系數識別故障饋線。本發明所述方法并不囿于消弧線圈的不利因素，而是利用故障饋線上消弧線圈在不同頻率域的補償特性構成故障選線，具有抗干擾性強、選線準確率高、易于工程實現等優點。

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護技術領域，具體涉及一種諧振接地系統單相接地故障選線方法。

背景技術

長期運行經驗與運行實踐導致我國配電網的中性點廣泛采用小電流接地運行方式，主要包括不接地和諧振接地兩種方式。小電流接地運行方式有顯著優勢：配電網發生單相接地故障時，由于故障回路阻抗極大，故障電流在數值上與負荷電流相近，保護不需立刻動作；系統三相線電壓仍然保持對稱性，配電網仍具備為負荷提供不間斷電能供應的能力。因此，運行規程允許小電流接地系統帶故障運行1～2個小時。然而，中性點小電流接地運行方式也有其天然的不足之處：單相接地故障下，配電網故障特征不夠顯著，為故障檢測與故障選線帶來極大困難。

針對小電流接地系統故障選線問題，國內外專家學者展開了廣泛且深入的研究，取得了一定的成效。目前已公開的故障選線方法可被分為注入信號分析法、穩態分量法、暫態分量法等幾類。其中，注入信號分析法具有很強的靈活性與較高的可靠性；但是，該方法需要增設輔助電氣設備，并且，該類方法在系統中注入了特定的電氣信號，容易對其它設備產生干擾。穩態分量法在不接地系統中具有極高的可靠性，但應用于諧振接地系統時其可靠性往往變得很差。暫態分量法受消弧線圈補償作用影響較小，近年來受到極大關注，成為研究熱點；但該類方法在識別高阻接地故障時的準確性偏低，且易受系統內其它暫態過程干擾，在實際工程中的應用效果并未達到預期。

綜上所述，已有的故障選線方法尚不夠完備。尤其在諧振接地系統中，故障選線問題仍十分棘手。特別地，對于過渡電阻較高的接地故障，已有方法在實際工程中的故障選線正確率往往偏低，無法滿足日益提高的繼電保護可靠性要求。

在此背景下，諧振接地系統單相接地故障選線問題未得到有效解決，成為長期困擾現場運維人員的實際問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有故障選線技術的缺點與不足，提供一種諧振接地系統單相接地故障選線方法。

本發明所述的一種諧振接地系統單相接地故障選線方法，通過以下技術方案實現：

步驟1：在諧振接地系統中同母線上每條饋線的首端配備保護裝置，保護裝置對饋線進行實時監測；在判定諧振接地系統發生單相接地故障后，對流經每條饋線首端的零序電流信號進行采樣，得到采樣數據序列其中，k為饋線序號，N為一個工頻周期內的采樣總次數；

步驟2：從數據序列中提取信號的基波分量信息與衰減直流分量信息，其中，M＝0.5N；所提取的基波分量信息包括基波幅值和基波相角θ^(k)，所提取的衰減直流分量信息包括初始衰減幅值D^(k)和衰減時間常數τ^(k)；

步驟3：根據式(1)，從零序電流信號中濾除基波分量與衰減直流分量，得到數據序列

步驟4：從數據序列中提取信號的二次諧波幅值與三次諧波幅值

步驟5：根據式(2)對基波幅值二次諧波幅值和三次諧波幅值進行歸一化處理，得到歸一化處理后的數據序列

式中，P為饋線的總數目；