[發(fā)明專利]基于同步對比相電流故障分量的配網(wǎng)單相接地選線方法

有效

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• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111208387B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設計）人: 陸凡;蔡月明;孫建東;劉明祥;張弛;余鯤;王佳;幸玲;樊軼;劉遐齡;高煜欽;鄒航
• 申請（專利權）人: 國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司;南瑞集團有限公司;南瑞智能配電技術有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 馬進

本發(fā)明公開了配電網(wǎng)故障檢測技術領域的一種基于同步對比相電流故障分量的配網(wǎng)單相接地選線方法，旨在解決現(xiàn)有技術中配電網(wǎng)單相接地故障定位的傳統(tǒng)算法局限性大、正確率低、檢測元件安裝要求高的技術問題。所述方法僅需實時采集配網(wǎng)三相電流的二次值即可完成單相接地故障判別，且能夠適應不同的中性點接地方式及線路運行方式。所述方法實時計算每條線路三相電流突變量，當三相電流發(fā)生突變時，截取故障時刻后一個周波的三相電流突變波形來進行相電流故障特征量計算；通過計算得到的特征量對每條線路進行單獨故障研判并給出相對權重；用神經網(wǎng)絡大數(shù)據(jù)對每條下路的就地研判結果、相對權重和它們各自的特征量數(shù)據(jù)進行二次研判并給出最終的研判結果。

技術領域

本發(fā)明涉及一種基于同步對比相電流故障分量的配網(wǎng)單相接地選線方法，屬于配電網(wǎng)故障檢測技術領域。

背景技術

在整個電力系統(tǒng)中，配電是與用戶直接相連的環(huán)節(jié)，兩者之間聯(lián)系緊密。因而確保配電網(wǎng)的可靠性，成為提高整個電力系統(tǒng)供電可靠性最重要的因素之一。單相接地故障是配網(wǎng)系統(tǒng)中最常見的故障。我國配網(wǎng)中性點廣泛采用不接地和經消弧線圈接地兩種非有效接地方式。當單相接地故障發(fā)生后，其故障電流很小，三相之間的線電壓仍然對稱且不影響正常供電，所以一般允許繼續(xù)運行1～2h。之后，非故障相的相電壓會逐漸升高到正常狀態(tài)下的倍，有可能會繼續(xù)發(fā)展成相間短路，進而威脅到配電系統(tǒng)的安全運行。

配電網(wǎng)單相接地故障定位一直是難點問題，傳統(tǒng)方法都有其局限性。其中，注入法受電壓互感器(Potential Transformer，PT)容量的限制，且在接地電阻較大時，注入的信號會被健全線路分流，從而影響判斷；諧波法主要對零序電流的5次諧波進行分析，但由于實際故障發(fā)生時，故障電流的5次諧波含有量往往很小導致檢測正確率不高；參數(shù)識別法對PT及電流互感器(Current transformer，CT)要求較高且需要零序電壓信號接入，實際安裝過程中往往不能保證安裝的正確性，且暫態(tài)量算法還有待檢驗。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于同步對比相電流故障分量的配網(wǎng)單相接地選線方法，以解決現(xiàn)有技術中配電網(wǎng)單相接地故障定位的傳統(tǒng)算法局限性大、正確率低、檢測元件安裝要求高的技術問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種基于同步對比相電流故障分量的配網(wǎng)單相接地選線方法，包括如下步驟：

提取配網(wǎng)線路的三相電流突變量；

判斷所述三相電流突變量是否滿足穩(wěn)態(tài)，如果所述三相電流突變量滿足穩(wěn)態(tài)，判斷配網(wǎng)線路的三相電流是否發(fā)生突變，如果所述三相電流發(fā)生突變，確定故障發(fā)生時刻；

記錄故障發(fā)生時刻前的零序電流有效值，截取故障發(fā)生時刻后一個周波的三相電流突變波形；

基于所述三相電流突變波形求取相電流故障特征量，所述相電流故障特征量包括：三相電流突變量有效值、突變量不平衡度、任意兩相電流突變量之間的皮爾遜相關系數(shù)、任意兩相電流突變量之間的巴氏距離。

基于所述相電流故障特征量進行就地研判，獲取配網(wǎng)線路中每條線路可能發(fā)生故障的相對權重；

對所述相對權重進行二次研判，獲取最終研判結果；

基于最終研判結果、配網(wǎng)線路拓撲結構、零序電流有效值進行故障線路選線。

進一步地，所述三相電流突變量的提取方法，包括：

獲取配網(wǎng)線路當前的三相電流和前一周波的三相電流；

將當前的三相電流減去前一周波的三相電流，獲取三相電流突變量。

進一步地，配網(wǎng)線路當前的三相電流和前一周波的三相電流的獲取方法，包括：利用數(shù)模轉換器進行采樣，采樣頻率不低于5k Hz。