[發(fā)明專利]一種小電流接地故障選線方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110467922.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113189446B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁作賓;喬?hào)|偉;宮德鋒;孫慶森;亓鵬;王猛;楊軍;楊坤;徐東生;張恒;葉俊;李文東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司泰安供電公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 黃利萍

本發(fā)明提供了一種小電流接地故障選線方法，包括：(1)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)母線零序電壓，當(dāng)監(jiān)測(cè)的電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，則故障選線裝置啟動(dòng)。(2)采樣得到故障后第一個(gè)周期各支路的零序電流，并提取低頻段和特征頻段內(nèi)的各支路零序電流信息。(3)求取各支路零序電流的點(diǎn)積，對(duì)求取的點(diǎn)積計(jì)算各支路的改進(jìn)Hausdorff距離值。(4)根據(jù)得到的改進(jìn)Hausdorff距離值確定故障線路。本發(fā)明能夠確保選線結(jié)果準(zhǔn)確，且計(jì)算量小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配電網(wǎng)故障選線領(lǐng)域，涉及一種小電流接地故障選線方法。

背景技術(shù)

小電流接地方式是我國(guó)中壓配電網(wǎng)普遍采用的一種接地方式，當(dāng)小電流接 地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，三相之間線電壓依然保持對(duì)稱，系統(tǒng)允許持續(xù)運(yùn) 行1～2小時(shí)，但故障若不能及時(shí)切除，會(huì)使得線路間絕緣擊穿，造成故障范 圍擴(kuò)大。因此，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，快速判別故障線路并實(shí)現(xiàn)故障隔離，對(duì)配 電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行具有重要意義。

目前，針對(duì)小電流接地故障選線的研究取得了極大進(jìn)展。在中性點(diǎn)不接地 的配電網(wǎng)中，利用工頻零序電流的幅值和方向、零序無(wú)功功率方向法進(jìn)行故障 選線；在諧振接地配電網(wǎng)中，采用零序有功功率法指示故障，利用消弧線圈并 聯(lián)電阻產(chǎn)生的有功電流分量克服消弧線圈電流的影響；由于故障線路零序電流 小，利用故障產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)零序電流與零序電壓的方法難以解決諧振接地配電網(wǎng) 的故障選線問(wèn)題，因此現(xiàn)在開(kāi)發(fā)出了通過(guò)人為地改變中性點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)放大零序 電流或向配電網(wǎng)注入特征信號(hào)的主動(dòng)式選線技術(shù)。與上述方法相比，利用暫態(tài) 量進(jìn)行故障選線的方法，不受消弧線圈的影響，應(yīng)用前景廣闊，基于暫態(tài)量的 行波測(cè)距法已成功應(yīng)用在輸電線路上，在線路長(zhǎng)度較長(zhǎng)、分支較少的配電網(wǎng)也 可以采用行波原理進(jìn)行測(cè)距；暫態(tài)無(wú)功功率方向法需要獲取檢測(cè)點(diǎn)處線路自身 的故障暫態(tài)電壓、電流，對(duì)故障暫態(tài)零序電壓進(jìn)行希爾伯特變換，求取其平均 功率，以平均功率的符號(hào)來(lái)判斷故障線路；現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)利用故障線 路和健全線路零序電流波形相似度進(jìn)行故障選線的方法做了大量研究，該方法 在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好，具有較高的可靠性。

上述方法分為主動(dòng)式選線、利用穩(wěn)態(tài)信息選線和利用暫態(tài)信息選線法三大 類。主動(dòng)式選線法通過(guò)注入各種頻率信號(hào)或調(diào)整消弧線圈的補(bǔ)償度，可以改變 故障線路中監(jiān)視的信號(hào)并識(shí)別出故障線路。但這類方法需要輔助設(shè)備和額外的 操作，這增加了潛在的風(fēng)險(xiǎn)和成本。穩(wěn)態(tài)信息選線法包括零序電流群體比幅比 相法、零序有功功率法、五次諧波法等，在諧振接地系統(tǒng)中，由于噪聲和消弧 線圈的影響，利用穩(wěn)態(tài)信息的選線方法易出現(xiàn)誤判，導(dǎo)致選線失敗。與上述方 法相比，利用暫態(tài)信號(hào)進(jìn)行選線的方法可以快速、準(zhǔn)確地判別故障線路，且由 于暫態(tài)信號(hào)不受消弧線圈的影響，其應(yīng)用前景廣闊。行波法已經(jīng)成功應(yīng)用到配 電網(wǎng)的故障選線和故障定位，但是，基于行波測(cè)距的方法很容易受到電磁干擾， 并要求相當(dāng)高的采樣頻率。能量法是利用各支路的暫態(tài)零序電流和暫態(tài)零序電 壓，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的暫態(tài)功率，根據(jù)功率的大小及極性識(shí)別故障線路，但當(dāng)故 障電阻較高時(shí)，選線結(jié)果會(huì)受到噪聲的影響導(dǎo)致誤判。另外，人工智能的方法 在很大程度上取決于算法的可靠性和訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫(kù)的大小，并且缺乏清晰的物理 意義，計(jì)算成本較高，制約了人工智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。此外，隨著大量電纜 線路的接入，使得實(shí)際配網(wǎng)故障情況更加復(fù)雜，暫態(tài)信息更為豐富，因此，針 對(duì)電纜-架空混合線路的配電網(wǎng)，研究可靠的故障選線方法具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種小電流接地故障選線方法，可 以解決目前在配電網(wǎng)故障選線領(lǐng)域中，利用暫態(tài)量選線時(shí)易受復(fù)雜故障條件影 響的不足。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種小電流接地故障選線方法，包括：

S100，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)系統(tǒng)的母線的零序電壓U₀，并在在監(jiān)測(cè)到所述母 線的零序電壓U₀＞a*U_N時(shí)，執(zhí)行S110；a為預(yù)設(shè)系數(shù)，U_N為母線額定電壓；