[發明專利]一種配電線路相間短路故障類型的識別方法

在審

• 申請號: 202110527708.2
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113281675A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 羅小春
• 申請（專利權）人: 李冰鑫
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52
• 代理公司: 成都玖和知識產權代理事務所(普通合伙) 51238
• 代理人: 胡琳梅

本發明提供了一種配電線路相間短路故障類型的識別方法，包括：獲取母線和故障支線的配電數據，包括故障時母線側的最小短路阻抗相角值和最小短路殘壓值；計算歸算到母線側的等效負荷阻抗值和等效負荷相角值；計算母線側的理論短路阻抗相角值和理論線電壓殘壓值；根據理論短路阻抗相角值、故障時母線側的最小短路阻抗相角值和等效負荷相角值三者的關系初步識別故障的實際類型；根據理論線電壓殘壓值、故障時母線側的最小短路殘壓值和等效負荷殘壓值的關系校核故障的實際類型。本發明實現了對相間短路故障類型的準確識別，大幅減少了故障指示器或配電自動化一二次設備的密集型配置和投資規模，為配網故障定位等系統提供故障類型識別的有效支撐。

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護技術領域，尤其涉及一種配電線路相間短路故障類型的識別方法。

背景技術

我國目前的電力系統大多數采用中性點不接地或經消弧線圈接地的運行方式，即為小電流接地系統。該類型配電網系統在發生短路故障時，主要有金屬性、弧光性、接地性(含高阻接地)三種故障類型。金屬短路是電路中不同電壓下的兩點或幾個點之間發生金屬性連接，使線路處于嚴重的過電流狀態。弧光短路是在短路點形成斷續性電弧。一般來說，由于配電網的復雜性，配網故障的準確分析和定位異常困難，偽故障點眾多，為了準確地識別故障類型和故障點需要配備大量的配電自動化設備，該類裝備投資巨大，維護困難。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明提供了一種通過變電站端故障前后的電氣故障量，以準確的配網線路拓撲結構和參數，對配電線路相間短路的故障類型進行有效識別，從而減少偽故障點，為配網故障準確定位提供強有力支撐的配電線路相間短路故障類型識別方法。

為了達到上述技術效果，本發明提供了一種配電線路相間短路故障類型的識別方法，包括：

步驟S1.獲取母線和故障支線的配電數據，包括故障時母線側的最小短路阻抗相角值和最小短路殘壓值；

步驟S2.計算歸算到母線側的等效負荷阻抗值Zload和等效負荷相角值φload；

步驟S3.計算母線側的理論短路阻抗相角值和理論線電壓殘壓值；

步驟S4.根據所述理論短路阻抗相角值、故障時母線側的最小短路阻抗相角值和等效負荷阻抗相角值三者的關系初步識別故障的實際類型；

步驟S5.根據所述理論線電壓殘壓值、故障時母線側的最小短路殘壓值和等效阻抗相角值三者的關系校核故障的實際類型。

在一些較優的實施例中，步驟S1中所述配電數據還包括系統阻抗、短路回路阻抗值、故障前母線暫態數據、故障前支線負荷電流及功率因數。

在一些較優的實施例中，步驟S1中所述故障時母線側的最小短路阻抗相角值和最小短路殘壓值的獲取方法包括：

獲取故障跳閘時的母線電壓值作為實際最小短路殘壓值Ud；

獲取故障跳閘時的母線阻抗相角值作為實際最小短路阻抗相角值φdmin。

在一些較優的實施例中，步驟S2還包括：根據所述故障前母線暫態數據和負荷電流及功率因數，計算得到歸算到母線側的等效負荷阻抗值Zload以及等效負荷相角值φload：其中，為故障前母線電壓值，為故障前線路的負荷電流值。

在一些較優的實施例中，步驟S3中還包括：

步驟S301.分別計算金屬短路和弧光短路的等效負荷阻抗值，其中，所述金屬短路的短路阻抗值計算方法為：用所述短路回路阻抗值減去系統阻抗；所述弧光短路的短路阻抗值計算方法為：用所述短路回路阻抗值依次減去系統阻抗和弧光阻抗值；

步驟S302.根據等效導線單位長度阻抗值，分別得到金屬短路和弧光短路的故障位置Ld_metal0和Ld_arc0；