[發明專利]一種基于自適應差值接地算法的配電網故障保護方法

有效

• 申請號: 202110465606.2
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113325264B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 李君;許健;蔡田田;鄧清唐;李肖博;韓韜;周到;張齊
• 申請（專利權）人: 威勝信息技術股份有限公司;南方電網數字電網研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙) 43217
• 代理人: 李大為

1.一種基于自適應差值接地算法的配電網故障保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

在中性點非有效接地的中壓配電線路每條饋線的各監測點安裝邊緣計算裝置，任取一座配電房作為中心監測點，安裝中心邊緣計算裝置；

邊緣計算裝置采集線路上的三相暫態電流信號，對信號進行處理，采用自適應差值接地算法判斷是否發生接地故障，并將結果上傳至中心邊緣計算裝置；

中心邊緣計算裝置根據各邊緣計算裝置上傳的接地故障判定結果進行接地故障區段定位；

中心邊緣計算裝置完成接地故障區段定位后，對發生接地故障饋線的相關斷路器下發跳閘指令，完成故障線路隔離，對聯絡開關發出合閘指令，實現非故障區域恢復供電；

所述接地故障是指單相接地故障；

所述自適應差值接地算法判斷是否發生接地故障的步驟如下：

對三相暫態電流信號進行離散采樣，采樣長度為半周波即10毫秒；

計算每相暫態電流信號采樣值的相累加和∑|I_An|、∑|I_Bn|、∑|I_Cn|，以及每兩相之間暫態電流信號采樣值差值絕對值的差值累加和∑|I_ABn|、∑|I_ACn|、∑|I_BCn|；

將差值累加和分別與所有相累加和比較：若差值累加和同時大于所有相累加和，則將該差值累加和賦值1；若差值累加和同時小于所有相累加和，則將該差值累加和賦值0；

若差值累加和有兩個1，一個0，判定為界內故障，即接地故障信號流過本邊緣計算裝置；若差值累加和有兩個0或者三個0時，判定為界外故障，即接地故障信號未流過本邊緣計算裝置。

2.根據權利要求1所述的基于自適應差值接地算法的配電網故障保護方法，其特征在于，所述中心邊緣計算裝置根據各邊緣計算裝置上傳的接地故障判定結果進行接地故障區段定位的步驟如下：

根據兩相鄰邊緣計算裝置相對于電源或負荷的位置及兩相鄰邊緣計算裝置上報的有無接地故障信號進行接地故障區段定位，若電源側的邊緣計算裝置有接地故障信號，而負荷側的邊緣計算裝置無接地故障信號，即判定接地故障處于這兩個邊緣計算裝置之間。

3.根據權利要求1所述的基于自適應差值接地算法的配電網故障保護方法，其特征在于，所述對發生接地故障饋線的相關斷路器下發跳閘指令，完成故障線路隔離，對聯絡開關發出合閘指令，實現非故障區域恢復供電的步驟如下：

所述中心邊緣計算裝置向發生接地故障的兩相鄰邊緣計算裝置發送分閘指令，控制所述邊緣計算裝置內斷路器分閘，隔離故障；

所述中心邊緣計算裝置向該饋線上其他邊緣計算裝置發送合閘指令，將電源供電到非故障區域；

所述中心邊緣計算裝置將故障定位、故障隔離、故障恢復結果上傳到主站，通知運維人員查看處理結果。

4.根據權利要求1所述的基于自適應差值接地算法的配電網故障保護方法，其特征在于，所述邊緣計算裝置采集線路上的三相暫態電流信號通過以下兩種方式之一實現：

方式一：三相電流互感器通過ADC芯片同步采樣獲取三相暫態電流信號；

方式二：電流互感器安裝于架空線路，互感器內部集成采樣與無線通信功能，并將采樣數據通過無線信號傳輸到匯集單元，由匯集單元合成三相暫態電流信號。

5.根據權利要求1所述的基于自適應差值接地算法的配電網故障保護方法，其特征在于，所述對三相暫態電流信號進行離散采樣的采樣頻率為256點每周波。

6.根據權利要求1所述的基于自適應差值接地算法的配電網故障保護方法，其特征在于，所述邊緣計算裝置對采集線路上的三相暫態電流信號進行的處理包括對三相暫態電流信號進行硬件濾波，通過硬件濾波電路濾除其工頻信號與干擾信號。

7.根據權利要求6所述的基于自適應差值接地算法的配電網故障保護方法，其特征在于，

所述硬件濾波電路由一級抗干擾濾波電路和二級帶通濾波電路兩級濾波電路組成。