[發(fā)明專利]一種基于故障特征值的小電流故障定位方法

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• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112462195A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王廷凰
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 深圳匯智容達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 熊賢卿

本發(fā)明公開了一種基于故障特征值的小電流故障定位方法，其包括：步驟S10，配電網(wǎng)中的各線路終端周期性采集三相及零模電壓信號，并檢測線路是否存在單相接地故障；步驟S11，各線路終端獲得故障波形，計算每一線路終端所對應(yīng)的故障特征值；步驟S12，各線路終端將攜帶有地址信息、時間標(biāo)簽的故障特征值統(tǒng)一上傳至主控終端；步驟S13，主控制根據(jù)所有故障特征值，以及線路所對應(yīng)的拓?fù)渥R別矩陣，根據(jù)預(yù)先確定的故障統(tǒng)一判斷策略對線路故障進行定位。實施本發(fā)明，能簡化故障定位流程和終端間的數(shù)據(jù)傳輸量，提高定位的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于故障定位技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于故障特征值的小電流故障定位方法。

背景技術(shù)

我國配電網(wǎng)中性點廣泛采用不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式運行，線路發(fā)生單相(小電流)接地故障時，故障信號微弱，不易檢測，而接地故障占配網(wǎng)故障比重很高；加之配網(wǎng)側(cè)負(fù)荷分布的隨機性、拓?fù)鋸?fù)雜度和數(shù)據(jù)處理規(guī)模等方面持續(xù)擴大，加劇了故障處理難度，因此提高單相接地故障定位速度、減小故障發(fā)生時間，成為配電網(wǎng)故障處理的研究熱點。故障指示器作為區(qū)段定位的有效手段，在配電網(wǎng)中應(yīng)用廣泛，但集中式的故障定位模式需要故障指示器、通信系統(tǒng)、子站或主站的可靠協(xié)調(diào)配合，參與環(huán)節(jié)多、故障處理時間較長、主站依賴程度高，而且在現(xiàn)場實際應(yīng)用中，存在軟件產(chǎn)權(quán)、系統(tǒng)管理權(quán)限等的限制。

小電流接地故障按故障定位模式不同主要分為集中控制與智能分布式控制模式。集中控制模式下由沿線安裝的線路終端(FTU或故障指示器)采集故障信息并統(tǒng)一上傳至配電自動化主站，由主站執(zhí)行故障定位算法確定故障區(qū)段。通過比較時域內(nèi)相鄰終端間暫態(tài)零序電流波形的相關(guān)性或能量相似度實現(xiàn)故障定位；利用暫態(tài)零序電流相位關(guān)系，給出基于矩陣的故障定位方法；提出比較頻域內(nèi)暫態(tài)零序電流重心頻率分布的故障定位方法，上述方法均只需檢測零序電流信號，適應(yīng)性強，但需上傳大量的錄波數(shù)據(jù)到主站集中處理，參與環(huán)節(jié)多、通信費用高且數(shù)據(jù)集中處理壓力大。

現(xiàn)有基于電流相似性的小電流接地故障定位方法，常見的有利用故障區(qū)段兩側(cè)暫態(tài)零模電流相似程度低、健全區(qū)段兩側(cè)暫態(tài)零模電流相似程度高的特征確定故障區(qū)段的方法，稱作零序電流相似法。但存在一些不足之處，具體地，在工程中，線路上監(jiān)測點間難以精確同步記錄暫態(tài)電流信號，各線路監(jiān)測點均需向主站上傳故障錄波數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)量大，對通信壓力較大。主站定位算法復(fù)雜，不同廠家產(chǎn)品之間配合有一定難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種基于故障特征值的小電流故障定位方法，能簡化故障定位流程和終端間的數(shù)據(jù)傳輸量，提高定位的效率。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案在于，提供一種基于故障特征值的小電流故障定位方法，其包括如下步驟：

步驟S10，配電網(wǎng)中的各線路終端周期性采集三相及零模電壓信號，并檢測線路是否存在單相接地故障；

步驟S11，各線路終端獲得故障波形，對故障波形進行擬和以及修正，并計算每一線路終端所對應(yīng)的故障特征值；

步驟S12，各線路終端將攜帶有地址信息、時間標(biāo)簽的故障特征值統(tǒng)一上傳至主控終端；

步驟S13，主控制根據(jù)所有故障特征值，以及線路所對應(yīng)的拓?fù)渥R別矩陣，根據(jù)預(yù)先確定的故障統(tǒng)一判斷策略對線路故障進行定位；

步驟S14，主控制終端將將定位結(jié)果上傳至主站或運維人員的移動設(shè)備上。

優(yōu)選地，所述步驟S10進一步包括：

步驟S100，系統(tǒng)正常運行時，配電網(wǎng)中的各線路終端周期性采集三相及零模電壓信號，比較3個連續(xù)的采樣點中，是否有2個及以上采樣點的突變量滿足如下條件：

|u₀(n)-u₀(n-mT)|≥k_rel|u₀(n-mT)|