[發明專利]基于零序故障分量暫態方向的單相接地故障線路判別方法

在審

• 申請號: 202010896643.4
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112051517A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 郭國偉;張開軒;陸志欣;劉鵬祥;徐欣慰;吳柏濤;李浩成;李箭;王崇康;王曉然;馮報端;陳錦彪;黃勝;馬鋒;黃林海;張璧輝
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司佛山供電局
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/58;G01R23/16;G06F17/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明提出一種基于零序故障分量暫態方向的單相接地故障線路判別方法，解決了現有小電流接地單相故障線路判別方法準確可靠性差的問題，首先采集待判別的小電流接地系統的零序電壓及各出線的零序電流，然后依次進行小波變換、去噪、逆變換重構后求取各出線電流的零序電流積分值，再根據零序電流正負極性判別出單相接地故障線路，在判別之前已進行零序數據采集，并通過去噪過程去除噪聲對零序故障分量信號的干擾，保證保留下來的信號量的準確性，提高單相接地故障線路判別的準確性和靈敏度，對工作人員以后的工作具有指導意義，而且不須專門安裝判別設備。

技術領域

本發明涉及單相接地故障線路判別的技術領域，更具體地，涉及一種基于零序故障分量暫態方向的單相接地故障線路判別方法。

背景技術

在我國35kV及以下電力系統中，普遍采用中性點非直接接地的方式，對于中性點經小電阻接地方式的電力系統，由于故障零序電流比較大，所以比較容易判斷，利用普通的零序保護就可實現接地故障線路的判別，對于中性點不接地的方式和中性點經消弧線圈接地方式的電力系統，其發生接地故障時流過接地點的電流小，因此也被稱為小電流接地系統。

據電力部門故障統計報告可知，小電流接地系統發生單相接地故障的概率很高，約占故障總數的80％。對于中性點不接地和經消弧線圈接地的配電網來說，單相接地故障(又稱為小電流接地故障)發生時，由于故障電流小、特征不明顯，故障檢測存在較大的技術難度。

目前采用的小電流接地故障線路判別方法主要有零序電流法、注入信號法、暫態功率方向法三種。零序電流法通過比較沿線配電自動化終端檢測到的零序電流幅值判斷故障區段，其優點是簡單易行，但在諧振接地系統中，需要在中性點投入中電阻產生足夠大的零序電流，以保證檢測靈敏度；2011年11月21日，公布號為CN102288872A的中國專利中公開了一種基于信號注入法的小電流接地系統單相接地故障測距方法，此專利中通過電壓互感器二次側向故障相注入恒頻正弦電流信號，利用各線路的零序電流互感器測量流過每條線路的注入信號電流，電流幅值最大的線路即判斷為故障線路，然后通過固定的測距裝置進一步測定故障距離，不受系統結構、運行方式的影響，該技術方案中公開了通過注入信號進行單相接地故障線路的判別過程，但該技術方案首先需要安裝信號注入設備，其次，在故障測距之前直接通過各條線路的注入信號電流幅值來判別故障線路的方法本身的可靠性就受過渡電阻及間歇性電弧的影響；暫態功率方向法首先利用暫態零模序電壓、電流計算出故障方向，然后通過比較配電自動化終端測出的故障方向選擇故障區段，該方法不受中性點運行方式、間歇性電弧的影響，不需要在中性點投入中電阻或向系統注入信號，但是由于暫態過程非常的短，而且零序電流很小，經常會出現誤判的現象。

發明內容

為解決現有小電流接地單相故障線路判別方法準確可靠性差的問題，本發明提出一種基于零序故障分量暫態方向的單相接地故障線路判別方法，提高單相接地故障線路判別的準確性和靈敏度。

為了達到上述技術效果，本發明的技術方案如下：

一種基于零序故障分量暫態方向的單相接地故障線路判別方法，至少包括：

S1.將待判別的小電流接地系統中各條出線按順序編號，編號為1，...，k，...，n，n表示出線總條數，k表示第k條出線的編號；

S2.采集小電流接地系統的零序電壓數據U₀及各條出線的零序電流I＝{I₁，I₂，...，I_k，...，I_n}，I_k表示第k條出線的零序電流；

S3.分別對采集到的零序電壓U₀及各條出線的零序電流I進行小波分解，得到小波分解后的近似分量a(k)和細節分量d_i(k)，i表示小波分解后第i層細節分量的序列標號；