[發明專利]基于三相暫態電流的小電流接地系統故障選相和選線方法在審
| 申請號： | 202010072314.8 | 申請日： | 2020-01-21 |
| 公開（公告）號： | CN111077413A | 公開（公告）日： | 2020-04-28 |
| 發明（設計）人： | 石訪;徐凱;王鵬;張林林 | 申請（專利權）人： | 山東大學 |
| 主分類號： | G01R31/08 | 分類號： | G01R31/08 |
| 代理公司： | 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221 | 代理人： | 李琳 |
| 地址： | 250061 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 三相 電流 接地 系統故障 方法 | ||
本公開提供了基于三相暫態電流的小電流接地系統故障選相和選線方法，利用三相暫態電流的特征既可以進行故障相的辨識也能辨識出故障線路，包括采集母線和支路的三相電流數據，計算所有線路每一相的暫態電流，對母線處三相暫態電流分量進行灰色關聯度計算，判定平均灰色關聯度最小的一相為故障相；對各條支路的三相暫態電流進行小波包多層分解，計算每條線路健全相暫態電流的各個子頻帶能量，找到每條線路健全相電流能量最大的子頻帶，將該頻帶作為本線路的特征頻帶；在特征頻帶內對該支路的三相暫態電流進行小波包重構，計算重構后的故障相與健全相電流能量比值，若某條線路的比值大于設定值，判定該線路為故障線路。
技術領域
本公開屬于電力系統故障選線和選相技術領域，涉及一種基于三相暫態電流的小電流接地系統故障選相和選線方法。
背景技術
本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。
目前配電網主要為小電流接地系統，這種接地方式的優點是當發生單相接地故障時，系統仍可繼續運行一段時間，能保證較高的供電可靠性。但是由于現代配電網的不斷發展，系統的電容電流不斷升高，使得故障點的弧光電流難以自熄，并且弧光過電壓將會降低設備的絕緣性，使得單相接地故障很有可能發展為兩相短路甚至三相短路，威脅人身安全和設備安全。因此快速準確找出故障線路并將其隔離是十分有必要的。
小電流接地系統中發生單相接地故障時，由于電流微弱及電弧不穩定，使得基于穩態特征量的選相和選線算法在實際應用中效果不好。
發明內容
本公開為了解決上述問題，提出了一種基于三相暫態電流的小電流接地系統故障選相和選線方法，本公開利用三相暫態電流的特征既可以進行故障相的辨識也能辨識出故障線路。
根據一些實施例，本公開采用如下技術方案：
基于三相暫態電流的小電流接地系統故障選相和選線方法，包括以下步驟：
采集母線和支路的三相電流數據，監測母線處的零序PT的二次側電壓值；
當母線處零序PT二次側電壓超過設定電壓值時，判斷發生單相接地故障；
計算所有線路每一相的暫態電流，對母線處三相暫態電流分量進行灰色關聯度計算，判定平均灰色關聯度最小的一相為故障相；
對各條支路的三相暫態電流進行小波包多層分解，計算每條線路健全相暫態電流的各個子頻帶能量，找到每條線路健全相電流能量最大的子頻帶，將該頻帶作為本線路的特征頻帶；
在特征頻帶內對該支路的三相暫態電流進行小波包重構，計算重構后的故障相與健全相電流能量比值，若某條線路的比值大于設定值，判定該線路為故障線路。
作為進一步的限定，采集母線和支路的三相電流數據時的采樣頻率一定，且各支路的采樣頻率相同。
作為進一步的限定，第i線路j相的暫態電流為第i線路j相故障后一個周波的電流與故障前一個周波的電流的差值。
作為進一步的限定，每條線路健全相暫態電流的各個子頻帶能量為：其中ωj(n)表示第j個子頻帶下的分解系數。
作為進一步的限定，計算重構后的故障相與健全相電流能量比值為：
式中：ξ(m)為重構后故障相電流的系數，η(m)為重構后健全相電流的系數。
基于三相暫態電流的小電流接地系統故障選相和選線系統，包括：
采樣模塊，被配置為采集母線和支路的三相電流數據，監測母線處的零序PT的二次側電壓值；
單相接地故障判斷模塊，被配置為當母線處零序PT二次側電壓超過設定電壓值時，判斷發生單相接地故障；
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