[發明專利]一種電力系統的接地故障檢測方法和裝置

有效

• 申請號: 202010566051.6
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111830429B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 鄒林;劉旭;楊宇軒;王頌;李銳海
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G04R20/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種電力系統的接地故障檢測方法，由微控制器執行，所述電力系統的接地故障檢測方法包括：接受GPS授時模塊所獲取的GPS秒脈沖時鐘信號，并利用所述GPS秒脈沖時鐘信號進行內部時鐘信號的校準，以得到高精度時間戳；接受零序電壓采集模塊所實時采集的電力系統的零序電壓數據；根據所述零序電壓數據，判斷所述電力系統是否發生接地故障；當所述電力系統發生接地故障時，根據所述零序電壓數據和所述高精度時間戳，得到所述電力系統的故障發生時刻。本發明還公開了相應的裝置，實施本發明，能有效判斷電力系統是否發生接地故障，并在發生了接地故障時，精確地獲取故障發生時刻，極大地降低故障點定位的難度。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，尤其涉及一種電力系統的接地故障檢測方法和裝置。

背景技術

隨著國家經濟的高速發展，電力系統的規模也在日益壯大，網絡結構變得越來越復雜，并且用戶對供電的穩定性要求也越來越高，因此需要對電力系統不斷加強和升級，避免在系統運行過程中發生故障，即使發生故障，也要在故障發生后迅速、準確的找到故障發生的位置，進而迅速排除故障，確保電力系統的安全運行，將損失降到最小。

目前配電網接地故障檢測方法主要依靠零序電壓信號和零序電流信號。根據檢測到的變電站母線處的零序電壓信號判斷接地故障是否發生，并根據三相電流矢量合成后得到的零序電流進行接地故障點定位。要實現接地故障點的準確定位，則要求對故障發生時刻點的檢測精度要達到數μs級。然而，在實施本發明過程中，發明人發現現有技術至少存在如下問題：目前常規使用的配電網用暫態錄波型故障指示器，三相傳感器之間采用相互校正法進行對時，時間精度為100μs級，該精度等級難以滿足高阻接地的故障檢測及故障定位要求。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種電力系統的接地故障檢測方法和裝置，能有效判斷電力系統是否發生接地故障，并在發生了接地故障時，精確地獲取故障發生時刻，極大地降低故障點定位的難度。

為實現上述目的，本發明實施例提供了一種電力系統的接地故障檢測方法，由微控制器執行，所述電力系統的接地故障檢測方法包括：

接受GPS授時模塊所獲取的GPS秒脈沖時鐘信號，并利用所述GPS秒脈沖時鐘信號進行內部時鐘信號的校準，以得到高精度時間戳；

接受零序電壓采集模塊所實時采集的電力系統的零序電壓數據；

根據所述零序電壓數據，判斷所述電力系統是否發生接地故障；

當所述電力系統發生接地故障時，根據所述零序電壓數據和所述高精度時間戳，得到所述電力系統的故障發生時刻。

作為上述方案的改進，所述接受GPS授時模塊所獲取的GPS秒脈沖時鐘信號，并利用所述GPS秒脈沖時鐘信號進行內部時鐘信號的校準，以得到高精度時間戳，具體包括：

獲取外部有源晶振的時鐘信號；

對所述時鐘信號進行一次時鐘分頻，并將一次時鐘分頻后的時鐘信號作為實時時鐘芯片的時鐘源，以生成秒級時間信號；

將一次時鐘分頻后的時鐘信號進行二次時鐘分頻，得到1Hz時鐘信號；

利用所述GPS授時模塊所獲取的GPS秒脈沖時鐘信號對所述1Hz時鐘信號進行校準，得到校準后的1Hz時鐘信號；

對所述校準后的1Hz時鐘信號進行計數，生成亞秒級時間信號；

根據所述秒級時間信號和所述亞秒級時間信號，得到所述高精度時間戳。

作為上述方案的改進，所述根據所述零序電壓數據，判斷所述電力系統是否發生接地故障，具體包括：

計算所述零序電壓數據的基波幅值有效值的絕對值，作為零序電壓幅值指標；

判斷所述零序電壓幅值指標是否超過第一預設閾值并持續第一預設時長；