[發(fā)明專利]一種基于配電網(wǎng)監(jiān)控終端的單相接地故障選線方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111433167.3
• 申請(qǐng)日: 2021-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114113897A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新宇;王陽(yáng);劉增浩;杜威;鄭子墨;呼笑笑;劉文祥;李海峰;齊海星;王智博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;北京丹華昊博電力科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 天津市尚文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12222
• 代理人: 黃靜

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于配電網(wǎng)監(jiān)控終端的單相接地故障選線方法，包括以下步驟：一、基于配電網(wǎng)監(jiān)控終端在配電網(wǎng)各個(gè)線路的首端位置構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型，并為每一臺(tái)配電網(wǎng)監(jiān)控終端分配電流正方向從母線指向線路末端；二、基于每一臺(tái)配電網(wǎng)監(jiān)控終端持續(xù)采集零序電壓和零序電流，并計(jì)算零序電壓、零序電流的故障分量的突變方向；三、比較當(dāng)前的配電網(wǎng)監(jiān)控終端的零序電壓突變方向和零序電流突變方向，如突變方向相同設(shè)為1，突變方向相反設(shè)為?1，并通過(guò)光纖通信向相鄰的配電網(wǎng)監(jiān)控終端發(fā)送該突變數(shù)據(jù)；四、基于當(dāng)前和相鄰的配電網(wǎng)監(jiān)控終端的突變數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以實(shí)現(xiàn)故障選線。本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn)單、快速，無(wú)需精準(zhǔn)時(shí)間同步。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種基于配電網(wǎng)監(jiān)控終端的單相接地故障選線方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)作為連接電力系統(tǒng)與用戶的橋梁，其能否運(yùn)行可靠性決定了電力用戶的用電質(zhì)量和安全。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷進(jìn)步，配電網(wǎng)呈現(xiàn)出規(guī)模擴(kuò)大化、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜化的發(fā)展趨勢(shì)。配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)故障選線定位以及采取何種保護(hù)措施還沒(méi)有得到很好的解決，無(wú)法滿足其可靠運(yùn)行的要求。

對(duì)于小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，目前所廣泛采用的主要定位技術(shù)包括：一、阻抗法；二、信號(hào)注入法；三、零序電流比較法；四、行波法等。

當(dāng)前，10kV接地系統(tǒng)的故障定位技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中主要有三種：第一種是“故障指示器”法；第二種方法是“S”信號(hào)注入法；第三種方法是基于配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，利用繼電保護(hù)器和接地選線裝置快速斷開(kāi)故障區(qū)段，保證無(wú)故障部分的供電恢復(fù)正常運(yùn)行。缺點(diǎn)是無(wú)法確定故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，只能確定一個(gè)大致范圍，因此還需要手動(dòng)檢查才能找到故障點(diǎn)。

在進(jìn)行故障選線定位后，采用何種措施對(duì)故障進(jìn)行處理，能夠滿足系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的要求，亦沒(méi)有得到很好的解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于配電網(wǎng)監(jiān)控終端的單相接地故障選線方法，利用基于光纖通信技術(shù)的保護(hù)方法，可解決配電網(wǎng)單相接地故障切除的問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于配電網(wǎng)監(jiān)控終端的單相接地故障選線方法，包括以下步驟：

步驟1：基于配電網(wǎng)監(jiān)控終端在配電網(wǎng)各個(gè)線路的首端位置構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型，并為每一臺(tái)配電網(wǎng)監(jiān)控終端分配電流正方向從母線指向線路末端；

步驟2：基于每一臺(tái)配電網(wǎng)監(jiān)控終端持續(xù)采集零序電壓和零序電流，并計(jì)算零序電壓、零序電流的故障分量的突變方向；

自動(dòng)濾除正常運(yùn)行的不平衡分量，其方法是：通過(guò)零序電流超過(guò)定值啟動(dòng)，從故障啟動(dòng)時(shí)刻前推三個(gè)整周期獲得故障前一個(gè)整周期的零序電流信號(hào)是i₁...i_n，n為一個(gè)周期的采樣點(diǎn)數(shù)量，然后從故障啟動(dòng)時(shí)刻開(kāi)始將每個(gè)周期的零序電流對(duì)應(yīng)減去i₁...i_n，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)濾除正常運(yùn)行的不平衡分量。

導(dǎo)入線路的零序電流，對(duì)波形圖進(jìn)行S變換，S變換是由連續(xù)小波變換和短時(shí)傅里葉變換結(jié)合發(fā)展而來(lái)的一種時(shí)序信號(hào)分析方法，其同時(shí)具有短時(shí)傅里葉變換處理局部時(shí)頻信息的能力和小波變換通過(guò)改變時(shí)間窗的寬度和高度得到不同時(shí)頻分辨率的優(yōu)點(diǎn)，且其特征提取量基本不受噪聲影響。與小波變換相比，S變換可隨頻率變化調(diào)整窗函數(shù)寬度，從而獲得更豐富的時(shí)頻信息和更強(qiáng)的抗噪聲能力。連續(xù)時(shí)序信號(hào)x(t)的S變換為：

其中，S_x(τ，f)為x(t)的S變換，τ為高斯窗在時(shí)間軸t上的位置控制參數(shù),f為頻率；ω(τ-t,f)為高斯窗函數(shù)；

設(shè)連續(xù)時(shí)序信號(hào)y(t)與x(t)的幅值相等、極性相反，即y(t)＝-x(t)，代入得y(t)的S變換S_y(τ,f)得