[發(fā)明專利]一種用于低壓配電網(wǎng)的串聯(lián)電弧檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110457409.6
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113176479B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐丙垠;王瑋;王敬華;方善忠;張理成
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科匯電力自動化股份有限公司;青島科匯電氣有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R19/165;G01R19/17;G01R19/02;H02H7/26;H02H9/08
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37223
• 代理人: 孫愛華

1.一種用于低壓配電網(wǎng)的串聯(lián)電弧檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟a，在低壓配電線路主干線和各個分支線路的進線端和出線端分別設(shè)置監(jiān)測節(jié)點；

步驟b，對待測線路的首端和末端監(jiān)測節(jié)點進行同步對時后，同步采集待檢測線路首端電壓U_s和末端電壓U_o；

步驟c，對步驟b中采集的信號U_o進行濾波處理，濾除其中的高頻噪聲；

步驟d，得到待檢測線路首端電壓U_s和末端電壓U_o差值U_s-U_o的波形；

步驟e，判斷待測線路中是否發(fā)生串聯(lián)電弧故障，如果發(fā)生串聯(lián)電弧故障，執(zhí)行步驟f，如果未發(fā)生串聯(lián)電弧故障，返回步驟b；

步驟f，故障線路首端的監(jiān)測節(jié)點對收到的故障次數(shù)進行計數(shù)；

步驟g，監(jiān)測節(jié)點判斷故障次數(shù)是否超過預(yù)設(shè)的閾值，如果超過預(yù)設(shè)的閾值，執(zhí)行步驟h，如果未超過預(yù)設(shè)的閾值，返回步驟f；

步驟h，切斷該線路或發(fā)出報警信號；

在所述的步驟a與步驟b之間，還包括如下步驟：

步驟a-1，實時查詢待測線路末端電壓，通過待監(jiān)測線路末端的監(jiān)測節(jié)點對末端電壓U_o以每個周波為單位進行持續(xù)查詢監(jiān)測；監(jiān)測節(jié)點為具有電壓采集功能的開關(guān)或線路監(jiān)測終端設(shè)備；

步驟a-2，判斷末端電壓是否滿足觸發(fā)條件；如果滿足觸發(fā)條件，執(zhí)行所述的步驟b，如果為滿足觸發(fā)條件，返回所述的步驟a；

所述的觸發(fā)條件為：計算末端電壓U_o的有效值U_o’，若α＜U_o’＜β，則認為線路中發(fā)生了串聯(lián)電弧故障，啟動觸發(fā)檢測；若U_o’＞β且△U_o＜γ，則認為線路中未發(fā)生串聯(lián)電弧故障，α、β、γ均為設(shè)定閾值，α設(shè)定為60V，β設(shè)定為180V，γ設(shè)定為20V；△U_o為U_o相鄰兩個周期的變化大小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于低壓配電網(wǎng)的串聯(lián)電弧檢測方法，其特征在于：在執(zhí)行所述的步驟e時，采用以下方法中的至少一種判斷待測線路中是否發(fā)生串聯(lián)電弧故障：U_s-U_o波形幅值比較法、U_s-U_o波形頻率成分分析法以及相鄰U_s-U_o波形數(shù)據(jù)相似度比較法。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于低壓配電網(wǎng)的串聯(lián)電弧檢測方法，其特征在于：所述的U_s-U_o波形幅值比較法為：以半個周波為單位，對U_s-U_o波形數(shù)據(jù)分別與設(shè)定閾值進行比較，若[U_s-U_o]_i且i＞N則判定存在串聯(lián)故障電弧；否則判定不存在故障電弧，[U_s-U_o]_i為U_s-U_o的第i個數(shù)據(jù)點；δ為幅值比較的設(shè)定閾值，N為判斷點數(shù)的設(shè)置閾值；

所述的U_s-U_o波形頻率成分分析法為：對每個周波的Us-Uo波形數(shù)據(jù)進行FFT變換，得到其工頻成分的大小，若U_工頻＞a，則判定存在串聯(lián)故障電弧；否則判定不存在故障電弧，U_工頻為FFT變換后，頻域中工頻成分的大小；a為工頻成分比較的設(shè)定閾值；

所述的U_s-U_o波形數(shù)據(jù)相似度比較法為：根據(jù)Pearson相似系數(shù)的計算公式求得相鄰Us-Uo波形的相似系數(shù)，若相似度大于ε，表示待測線路中不存在故障電弧，ε取值為0.8。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于低壓配電網(wǎng)的串聯(lián)電弧檢測方法，其特征在于：所述的Pearson相似系數(shù)的計算公式為：

其中，Cov(X，Y)表示X與Y的協(xié)方差，Var[X]為X的方差，Var[Y]為Y的方差，X、Y分別表示相鄰兩個Us-Uo波形數(shù)據(jù)。