[發明專利]一種配電網諧振接地系統小電流接地故障測距方法

在審

• 申請號: 202110779416.8
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113466628A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 朱健;薛晨;詹昕;李娟;滕俊;王升波;黃振勇;莊舒儀;崔惠
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司揚州供電分公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 揚州市蘇為知識產權代理事務所(普通合伙) 32283
• 代理人: 周全

一種配電網諧振接地系統小電流接地故障測距方法。涉及配電網故障檢測技術領域，具體涉及一種配電網諧振接地系統小電流接地故障測距方法。包括以下步驟：S1：在配電網線路上布局若干個配電終端，用于獲取諧振接地系統發生小電流接地故障時，故障線路的實時工頻零序電壓信息和故障點所在區段信息；S2：根據故障點所在區段信息，將故障線路劃分為故障點上游區段、故障點下游主干區段和故障點下游分支區段；本發明對于小電流接地故障的定位方法研究觀點獨特、另辟蹊徑，還具有重要的學術參考價值。

技術領域

本發明涉及配電網故障檢測技術領域，具體涉及一種配電網諧振接地系統小電流接地故障測距方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展和人們生活水平的不斷提高，對電能質量的需求也快速增長。因此，配電網運行的安全性和可靠性成為重要的研究目標，而在影響配電網健康運行的因素中，小電流接地故障扮演重要的角色。諧振接地系統在發生小電流接地故障時，由于消弧線圈的補償作用，接地點故障電流較小。在以往的配電網運行規范中允許帶電運行1-2小時，但持續較長時間的零序電流對配電網具有危害，而以人工巡線尋找故障點的方式需要較長時間。近幾年電網企業逐步修改相關規范，旨在快速隔離和切除故障。現階段，對于故障的隔離方法，主要是通過判斷故障所在區段；然后將整個區段進行隔離。其在保證故障切除快速性和系統運行安全性的同時，也犧牲了供電的可靠性。若能夠較快查找故障點位置，在危害較小的時間范圍內修復故障，則可以不中斷供電，這樣既能保證配電網運行的安全性，又能保證供電的可靠性。配電網故障定位技術能夠判斷故障點位置，是提高故障點查找速度、提高供電可靠性的關鍵。

現有的配電網故障定位技術可分為故障區段定位技術和故障測距技術兩種。

故障區段定位技術是指通過相關技術手段，判斷故障所在區段，從而快速切除故障。但該技術中的具體故障點位置還需要依賴人工巡線查找，人工巡線是影響進一步提高故障查找與修復速度的關鍵因素，勞動強度大，可靠性低，判斷周期長。

故障測距技術則通過相關技術手段，判斷故障點的距離，得到較為精確的故障點位置。顯而易見，故障測距技術在定位精度上更具有突出的優越性，但技術的優越性往往與開發難度成正比，因此當前故障區段定位技術較為成熟，而故障測距技術則處于發展階段。受配電網拓撲結構復雜、線路參數不均勻、運行方式多樣性等因素影響，故障測距技術開發較為困難，現有的配電網故障測距技術存在經濟性和測距精度難以兼顧的問題：故障測距精度高的方法往往需要增加新設備，投資較大；投資少的方法又往往測距精度不高。

目前主要的故障測距方法有行波法和阻抗法。

行波法分為單端法和雙端法，兩種方法都需要增加高精度測距裝置，其中雙端法對裝置的要求尤其高，行波法利用故障暫態行波的傳送性質進行測距，不受系統運行方式、過渡電阻等因素影響，測距精度高，但配電線路結構復雜、分支眾多，難以解決故障波頭的識別及混和線路波阻抗變化的問題。同時配電網線路距離短，需要多套行波檢測設備，經濟成本較高，故行波法難以適用于配電網。

阻抗法也分為單端法和雙端法兩種方法，阻抗法利用故障后的電壓、電流信息來計算故障回路的阻抗，根據線路長度與阻抗的比例關系進行故障測距，其原理簡單可靠，具有良好的穩定性，但阻抗法易受到故障的過渡電阻、線路不完全對稱等因素的影響，計算結果誤差較大，在實際應用中效果不夠理想。

現有的配電網自動化系統中的配電終端，能夠檢測線路的實時故障數據，并上傳到主站平臺，如果能夠充分挖掘這些數據的潛能，使其應用在故障測距技術中，盡可能提高測距精度，則可以在不增加新設備的基礎上，滿足故障測距需求，即保證了經濟性，又具有應用價值。

發明內容

本發明針對以上問題，提供了一種通過合理布局配電網自動化系統的配電終端設備，獲得故障線路對應位置的電壓信息，根據諧振接地系統發生小電流接地故障時，故障線路的工頻零序電壓沿線分布規律，判斷故障點位置的配電網諧振接地系統小電流接地故障測距方法。

本發明的技術方案為：