[發明專利]一種基于零序特征量的配電網接地故障區段定位方法

在審

• 申請號: 202011507293.4
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112731052A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 王鋼;曾德輝;李松奕;蘭金晨;李杰;畢浩然
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣州嘉緣電力科技有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 林梅繁

本發明涉及一種基于零序特征量的配電網接地故障區段定位方法，包括以下步驟：S1、利用終端采集線路零序電壓和零序電流量，終端啟動并讀取定值；S2、若零序電壓大于啟動定值，則為發生接地故障；S3、延時后，若終端計算的零序特征量和相鄰終端零序特征量之比大于整定值，則終端和相鄰終端中零序特征量大者位于故障點上游，否則終端位于故障點同一側；S4、各終端上送判斷結果至配電自動化主站；S5、配電自動化主站根據各終端判斷結果輸出定段結果并遙控切除故障區段。本發明方法可用于諧振接地配電網接地故障區段定位，具有適應性廣，靈敏度高，計算速度快的特點。

技術領域

本發明涉及諧振接地配電網故障區段定位領域，尤其涉及一種基于零序特征量的配電網接地故障區段定位方法。

背景技術

配電網作為電力網的末端，直接影響用戶安全、優質、經濟等電能指標。隨著我國配電網絡的不斷發展，用戶對供電的可靠性、供電質量、供電安全性提出了更高的要求，一旦配電網絡發生故障，需快速進行故障定位和隔離，以最短時間恢復用戶供電。由于配電網采用非有效接地運行，接地故障電流較少，難以實現故障點的快速、可靠隔離。近年來，隨著配電網單相接地故障發生幾率的增高，給人畜安全帶來很大風險，配電網的單相接地故障隔離問題引起熱烈的關注。

現有的小電阻接地方式存在著較為明顯的保護死區，當單相接地過渡電阻超過100歐后，零序電流小于整定值就無法動作。消弧線圈并聯小電阻接地方式，又存在增容改造問題，無法解決高阻接地問題。零序電流法利用線路零序電流的幅值及相位特征進行故障區段定位，但對于高阻故障，檢測仍然比較困難。中電阻法所需的中性點電阻設計困難，所需投資較高，且人為增大了接地電流，增大了系統安全隱患和對通訊系統的干擾，不利于人身安全，且該方法也不能檢測瞬時性和間歇性接地故障。暫態零模電流波形相似法僅需暫態零模電流信號，避免了安裝電壓互感器帶來的問題，且檢測靈敏度較高，不受中性點運行方式的影響，但是該方法對所應用系統的通信網絡要求較高，通信數據量大。

發明內容

為解決現有技術所存在的技術問題，本發明提供一種基于零序特征量的配電網接地故障區段定位方法，利用故障定位區段配電網自動化終端采集兩個工頻采樣周期內零序特征量的最大值，并與相鄰終端比較判斷終端是否位于故障點上游，配電網自動化終端通過分析各配電網自動化終端上送結果判斷出正確的故障區段，靈敏度高，實現成本低，實際應用可行性高。

本發明采用以下技術方案來實現：一種基于零序特征量的配電網接地故障區段定位方法，包括以下步驟：

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

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

S3、進行延時后，若配電網自動化終端計算的零序特征量和相鄰配電網自動化終端零序特征量之比大于整定值，則配電網自動化終端和相鄰配電網自動化終端中零序特征量大者位于故障點上游，否則兩相鄰配電網自動化終端位于故障點同一側；

S4、各配電網自動化終端上送判斷結果至配電自動化主站；

S5、配電自動化主站根據各配電網自動化終端判斷結果輸出定段結果并遙控切除故障區段。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

1、本發明利用故障定位區段配電網自動化終端采集兩個工頻采樣周期內零序特征量的最大值，并與相鄰終端比較判斷終端是否位于故障點上游，配電網自動化終端通過分析各配電網自動化終端上送結果判斷出正確的故障區段，靈敏度高，實現成本低，實際應用可行性高。

2、本發明可用于金屬接地故障、低阻接地故障、高阻接地故障以及非線性弧光接地故障的準確定位區段，對大多數的單相接地故障尤其是高阻接地故障都具有較好的適應性，同時，提出的零序特征量算法簡單，計算速度快，對采樣頻率的要求不高。

附圖說明