[發(fā)明專利]一種基于零序特征量的配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011507293.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN112731052A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鋼;曾德輝;李松奕;蘭金晨;李杰;畢浩然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);廣州嘉緣電力科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 林梅繁

1.一種基于零序特征量的配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、利用配電網(wǎng)自動(dòng)化終端采集線路零序電壓和零序電流量，配電網(wǎng)自動(dòng)化終端啟動(dòng)并讀取定值；

S2、若零序電壓大于啟動(dòng)定值，則為發(fā)生接地故障，其中，啟動(dòng)定值按躲開最大三相不平衡電壓整定；

S3、進(jìn)行延時(shí)后，若配電網(wǎng)自動(dòng)化終端計(jì)算的零序特征量和相鄰配電網(wǎng)自動(dòng)化終端零序特征量之比大于整定值，則配電網(wǎng)自動(dòng)化終端和相鄰配電網(wǎng)自動(dòng)化終端中零序特征量大者位于故障點(diǎn)上游，否則兩相鄰配電網(wǎng)自動(dòng)化終端位于故障點(diǎn)同一側(cè)；

S4、各配電網(wǎng)自動(dòng)化終端上送判斷結(jié)果至配電自動(dòng)化主站；

S5、配電自動(dòng)化主站根據(jù)各配電網(wǎng)自動(dòng)化終端判斷結(jié)果輸出定段結(jié)果并遙控切除故障區(qū)段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法，其特征在于，步驟S3中零序特征量P(n)表達(dá)式為：

其中，為流經(jīng)第k個(gè)配電網(wǎng)自動(dòng)化終端的零序電流，u₀為零序電壓，T₀為工頻信號(hào)周期，t為采樣時(shí)間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法，其特征在于，步驟S3中故障點(diǎn)下游零序電流表達(dá)式為：

其中，為故障點(diǎn)下游零序電流之和，l為總線路區(qū)段數(shù)，n為第n段線路，k為起始計(jì)算線路,C_n為第n段線路等值對(duì)地電容。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法，其特征在于，步驟S3中對(duì)故障點(diǎn)下游零序電流求時(shí)間t到(t+T₀)的積分可得：

其中，C_k為第k段線路等值對(duì)地電容，C_k的數(shù)量級(jí)為10^-6。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法，其特征在于，步驟S3中故障點(diǎn)上游零序電流積分為：

其中，為故障點(diǎn)上游零序電流之和，ω₀為工頻電角速度，L_C為消弧線圈等值電抗，C_∑為系統(tǒng)總對(duì)地電容，B為零序電流周期分量系數(shù)，A₄為零序電流非周期衰減分量系數(shù)，δ為衰減因子，ω_f為諧振頻率，為零序電流非周期衰減分量初始角，θ為和差化積結(jié)果。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法，其特征在于，步驟S3中零序電壓差值為：

其中，A₂為零序電壓非周期衰減分量系數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法，其特征在于，步驟S3中上游零序特征量為：

其中，R_f為過(guò)渡電阻，p₁為過(guò)阻尼狀態(tài)下故障微分方程的特征根，p₂為過(guò)阻尼狀態(tài)下故障微分方程的另一個(gè)特征根。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法，其特征在于，步驟S3過(guò)渡電阻系數(shù)M為變量的t₁的表達(dá)式：

其中，t₁為零序特征量取極值的時(shí)刻。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法，其特征在于，步驟S3中利用梯形數(shù)值積分法對(duì)零序特征量進(jìn)行離散化計(jì)算，則故障區(qū)段定位的零序特征量的表達(dá)式為：

其中，i₀(i)為故障區(qū)段定位配電網(wǎng)自動(dòng)化終端擴(kuò)大了1000倍的零序電流采樣值，m為計(jì)算起始點(diǎn)，T_S為計(jì)算周期，i₀(m)為第m個(gè)采樣點(diǎn)的零序電流，i₀為零序電流，u₀(m)為第m個(gè)采樣點(diǎn)的零序電壓。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法，其特征在于，步驟S3中通過(guò)計(jì)算兩個(gè)工頻周波內(nèi)，兩個(gè)相鄰配電網(wǎng)自動(dòng)化終端故障區(qū)段定位的零序特征量P(n)最大值之比作為判定配電網(wǎng)自動(dòng)化終端位于故障點(diǎn)上游的依據(jù)，具體為：

K_i,i+1＞K_set

其中，K_set為整定值，比值K_i,i+1為：

其中，K_i,i+1為相鄰兩終端零序特征量最大值之比，P(n)_i.max為第i個(gè)終端的P(n)最大值，P(n)_i+1.max為第i+1個(gè)終端的P(n)最大值。