[發(fā)明專利]基于銳化處理的小電流接地故障選線方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010000152.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN110988606B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鵬輝;孫抗;杜少通;郭向偉;朱軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明是一種基于銳化處理的小電流接地故障選線方法，屬于電力系統(tǒng)故障檢測(cè)與保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是小電流接地故障的故障線路識(shí)別問(wèn)題。本發(fā)明所述方法包括以下步驟：對(duì)零序電流和零序電壓進(jìn)行采樣；通過(guò)零序電壓幅值確定是否啟動(dòng)故障選線程序；利用零序電流的初始直流分量進(jìn)行初步的故障線路判斷；根據(jù)零序電流求取暫態(tài)零序電流，并對(duì)其實(shí)施銳化處理；最后，通過(guò)計(jì)算銳化后暫態(tài)零序電流的偏方值與歸一化極性，判斷故障所在線路。本發(fā)明所述方法通過(guò)銳化對(duì)故障特征進(jìn)行強(qiáng)化，使其靈敏性更高；并且，所述方法不受線路參數(shù)與故障參數(shù)的影響，具有魯棒性強(qiáng)、準(zhǔn)確率高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)故障檢測(cè)與保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于銳化處理的小電流接地故障選線方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)點(diǎn)多面廣，線路走廊絕緣間隙小，故障頻發(fā)。在配電網(wǎng)的所有故障中，小電流接地故障占比極高。所謂小電流接地故障，是指發(fā)生在中性點(diǎn)非有效接地(包括不接地和經(jīng)消弧線圈接地)配電網(wǎng)中的單相接地故障。由于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地，此類故障的故障回路中存在很大的中性點(diǎn)阻抗，導(dǎo)致故障電流很小。因此，運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，當(dāng)發(fā)生小電流接地故障時(shí)，允許配電網(wǎng)帶故障運(yùn)行一段時(shí)間。然而，小電流接地故障會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)非故障相的對(duì)地電壓大幅升高，容易導(dǎo)致絕緣擊穿或故障惡化，使小電流接地故障擴(kuò)大為兩相或三相短路故障。因此，在發(fā)生小電流接地故障后，必須盡早排除故障。

當(dāng)前的技術(shù)難點(diǎn)在于，小電流接地故障情況下，故障電流微弱，故障特征不夠顯著，故障檢測(cè)與故障選線存在很大的困難。目前已公開的故障檢測(cè)與故障選線方法主要可分為穩(wěn)態(tài)分量法、暫態(tài)分量法、人工智能診斷法、主動(dòng)擾動(dòng)法四類。其中，穩(wěn)態(tài)分量法更適用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，對(duì)于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，由于受消弧線圈補(bǔ)償影響較大，選線準(zhǔn)確率偏低；其它方法可在一定程度上克服消弧線圈的不利影響，但仍存在故障特征量不夠顯著、易受故障參數(shù)影響、在實(shí)際工程中應(yīng)用效果不佳等弊端。

在此背景下，小電流接地故障選線問(wèn)題仍是一個(gè)棘手問(wèn)題，仍需研究者們進(jìn)一步展開深入的研究。特別地，對(duì)于故障電流微弱、故障特征不夠顯著等困擾小電流接地故障選線的突出問(wèn)題，亟需展開針對(duì)性的科研攻關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，針對(duì)小電流接地故障中微弱的故障特征不利于檢測(cè)故障線路的問(wèn)題，對(duì)故障電流進(jìn)行數(shù)字化信息處理與銳化，進(jìn)而提供一種基于銳化處理的小電流接地故障選線方法。

本發(fā)明所述的基于銳化處理的小電流接地故障選線方法，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

步驟1：對(duì)每條線路的零序電流進(jìn)行采樣，同時(shí)對(duì)母線處的零序電壓進(jìn)行采樣；通過(guò)零序電壓采樣數(shù)據(jù)計(jì)算零序電壓幅值；

步驟2：如果求得的零序電壓幅值大于額定電壓的10％，則啟動(dòng)故障選線程序，進(jìn)入步驟3；否則，返回步驟1；

步驟3：求取每條線路上零序電流的初始直流分量；

步驟4：如果某條線路上零序電流的初始直流分量大于閾值D_set，則直接判定該條線路為故障線路，故障選線結(jié)束；否則，進(jìn)入步驟5；

步驟5：根據(jù)零序電流求取暫態(tài)零序電流；

步驟6：對(duì)暫態(tài)零序電流進(jìn)行銳化處理；

步驟7：通過(guò)式(1)計(jì)算每條線路的偏方值；

式(1)中，k為線路序號(hào)；n為線路總數(shù)目；F^(k)為第k條線路的偏方值；為經(jīng)銳化處理后的第k條線路的暫態(tài)零序電流數(shù)據(jù)；

步驟8：通過(guò)式(2)計(jì)算各偏方值的歸一化極性{P⁽¹⁾,P⁽²⁾,…,P⁽ⁿ⁾}；