[發明專利]一種基于零序信號分析的配電系統故障識別方法

在審

• 申請號: 202110373578.1
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113447847A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 周鈺山;周峰;陸燁
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司徐州供電分公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/50;G01R31/08
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 范佳晨

本發明提供了一種基于零序信號分析的配電系統故障識別方法采集配電系統多種信息，先根據各相電壓信號對系統進行初步判斷，再根據不同的零序電流信號采用不同的特征值進行判斷：若零序電流信號為零，則根據零序電壓信號波動值確定故障類型；若零序電流信號不為零，則根據零序電壓信號與零序電流信號的相位差確定故障類型。本發明提供一種基于零序信號分析的配電系統故障識別方法，能夠準確判斷配電系統是否發生接地故障和故障相，進而保證配電系統工作的安全性和可靠性。

技術領域

本發明屬于電力檢測技術領域，特別涉及一種基于零序信號分析的配電系統故障識別方法。

背景技術

配電系統作為電力系統中與電力用戶直接相連的部分，其安全、可靠的工作對整個電力系統的正常工作起著重要的作用。配電系統最常見的故障為單相接地故障，當發生單相接地故障時，產生的故障電流較小，對負載電流影響也會較小，一般情況下可持續運行一段時間。但若長時間帶故障運行，會對設備絕緣產生危害，甚至導致絕緣被擊穿造成多點接地短路，進而造成電力系統故障，因此需盡快找到故障線路并將其切除。

本發明提出一種基于零序信號分析的配電系統故障識別方法，采集配電系統多種信息，先根據各相電壓信號對系統進行初步判斷，再根據不同的零序電流信號采用不同的特征值進行判斷：若零序電流信號為零，則根據零序電壓信號波動值確定故障類型；若零序電流信號不為零，則根據零序電壓信號與零序電流信號的相位差確定故障類型。

發明內容

本發明提供一種基于零序信號分析的配電系統故障識別方法，能夠準確判斷配電系統是否發生接地故障和故障相，進而保證配電系統工作的安全性和可靠性。

本發明具體為一種基于零序信號分析的配電系統故障識別方法，所述配電系統故障識別方法包括以下步驟：

步驟(1)：采集所述配電系統零序電壓信號、零序電流信號、三相電壓信號；

步驟(2)：判斷所述三相電壓信號是否存在一相電壓信號降低且小于電壓參考值，而另兩相電壓信號升高且小于線電壓參考值，若是，進入步驟(3)；若不是，返回步驟(1)；

步驟(3)：提取所述零序電壓信號、所述零序電流信號；

步驟(4)：判斷所述零序電流信號是否大于零，若是，進入步驟(5)；若不是，進入步驟(9)；

步驟(5)：計算所述零序電壓信號與所述零序電流信號的相位差；

步驟(6)：計算采樣周期內的所述相位差平均值；

步驟(7)：判斷三相所述相位差平均值是否均小于0°，若是，所述配電系統出現工頻鐵磁諧振故障；若不是，進入步驟(8)；

步驟(8)：所述相位差平均值大于0°所對應的相出現單相接地故障；

步驟(9)：計算所述零序電壓信號波動值；

步驟(10)：判斷所述零序電壓信號波動值是否小于第一電壓波動參考值，若是，所述配電系統出現接地故障，且所述電壓信號降低所對應的相即為接地故障相；若不是，進入步驟 (11)；

步驟(11)：判斷所述零序電壓信號波動值是否大于第二電壓波動參考值，若是，所述配電系統出現工頻鐵磁諧振故障。

為了計算所述零序電壓信號與所述零序電流信號的相位差，首先對所述零序電壓信號 i(t)＝Isin[ωt+θ_i(t)]與所述零序電流信號u(t)＝U sin[ωt+θ_u(t)]進行Hilbert變換得到在計算所述零序電壓信號與所述零序電流信號的相位差