[發明專利]一種配電網單相接地故障選線方法

在審

• 申請號: 202011141491.3
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112305374A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 邵文權;程暢;關欣
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 涂秀清

本發明公開了一種配電網單相接地故障選線方法，具體為：當母線零序電壓幅值大于保護整定值時，確認為單相接地故障，設共有p條故障線路，取故障發生后1/4個工頻周期內的各條線路的零序電流，進行濾波處理，得到各條線路的三次、五次、七次諧波電流；計算各條線路的三次、五次、七次諧波電流與其余線路的Hausdorff距離，得到每條線路的三次、五次、七次諧波電流Hausdorff距離之和，求和，得到各條線路的ZH；通過比較各線路的ZH值差異來判別母線故障和線路故障。利用Hausdorff距離算法大大增強了選線的準確度，并且可以判別出母線故障與饋線故障，有提升諧振接地系統故障選線的準確性。

技術領域

本發明屬于電網故障處理技術領域，具體涉及一種配電網單相接地故障選線方法。

背景技術

我國中壓配電網廣泛使用中性點非直接接地方式，系統發生單相接地故障的概率最大(約占所有故障80％)，故障發生后系統的線電壓仍對稱，不影響供電的連續性。發生單相接地故障時，健全線路電壓突增，可能引發相間短路、電力中斷等更為嚴重的故障。尤其是在經消弧線圈接地的配電網系統中，在消弧線圈的補償作用下，較不接地系統其零序電流故障信息不夠顯著，選線更加困難。為了避免故障進一步擴大，造成更為嚴重的兩相或者多點接地短路，必須盡快選出故障線路，排除故障。

對于單相接地故障選線的研究，國內外的研究學者提出的許多方法，常用的配電網單相接地故障選線方法可分為三類，即外施影響法、穩態量選線法及暫態量選線法。外施影響法包括S信號注入法、變頻信號注入法等，該種方法的主要的思想是通過電流互感器等二次設備向系統注入一個信號，通過監測各條線路對該信號的響應來判別故障線路和健全線路。此類方法測量精度較差、操作較復雜。穩態量選線法包括零序電流相位法、諧波分量法、負序電流法等，利用了故障信號中的穩態分量特征進行選線，將故障線路與健全線路零序電流幅值、相位、方向特征作為選線判據，不適用于經消弧線圈接地系統。暫態量選線法具有故障分量易于檢測、無需增加額外裝置等優點，采用暫態能量的方法受暫態能量急劇降低影響大，波形比較法多以零序電流的極性與相位為判據，當故障初相角為零時易產生誤判。

發明內容

本發明的目的是提供一種配電網單相接地故障選線方法，利用諧波電流的Hausdorff距離，實現諧振接地系統接地故障線路的可靠判別。

本發明所采用的技術方案是，一種配電網單相接地故障選線方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1：實時監測各饋線的零序電流i_0k以及母線零序電壓U₀，當母線零序電壓U₀小于保護整定閥值U_0set時，則返回計算，當母線零序電壓幅值U₀大于保護整定值U_0set時，確認為單相接地故障，啟動選線裝置；

步驟2：設共有p條故障線路，取故障發生后1/4個工頻周期內的各條線路的零序電流i_0n，將獲取的零序電流i_0n通過傅里葉算法進行濾波處理，得到各條線路的三次、五次、七次諧波電流i_03n、i_05n、i_07n，其中，n＝1，2，…p，n為線路編號；

步驟3：按照設定的線路編號順序依次計算各條線路的三次、五次、七次諧波電流與其余線路的Hausdorff距離，得到每條線路的三次諧波電流Hausdorff距離之和、五次諧波電流Hausdorff距離之和、七次諧波電流Hausdorff距離之和，記為SH_n、WH_n、QH_n；