一种分布式小电流接地故障定位的方法技术

一种分布式小电流接地故障定位的方法，属于电力自动化技术。其特征在于：包括如下步骤：步骤a，配电终端对配电网络中的零序电流进行采样和波形的记录；步骤b，配电终端对零序电流信息进行检测，同时侦听配电网络中其他配电终端发出的广播信息并执行零序电流监测子程序和网络广播侦听子程序；步骤c，配电终端进行零序电流幅值的比较；步骤d，确认邻域检测配电终端；步骤e，由邻域检测配电终端启动邻域检测流程；步骤f，利用邻域检测流程判断出故障区段或疑似故障区段，故障定位完成。通过本分布式小电流接地故障定位的方法，在故障区段的判定过程中无需主站参与，适应性面广且可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】

一种分布式小电流接地故障定位的方法，属于电力自动化技术。
技术介绍
在我国，配电网中性点广泛采用不接地或小电流接地方式，而配电网故障中最主要的故障形式是单相接地故障，占总故障的80％以上，严重影响用户的正常生活。故障定位技术存在较大的困难，一直是困扰电力部门的一大难题。经过长时间的研究，小电流接地故障定位已有所进步，但仍然缺少成熟、实用的故障定位方法，同时在现有的定位方法中，均需要主站的参与，定位流程较为繁琐。因此，配电网发生故障后，迅速找到故障位置，并及时处理，对减小停电面积，提高供电可靠性有很重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种在故障区段的判定过程中无需主站参与，适应性面广且可靠性更高的分布式小电流接地故障定位的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该分布式小电流接地故障定位的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤a，配电网络中的配电终端，对配电网络中的零序电流进行采样和波形的记录；步骤b，配电终端执行零序电流监测子程序对配电网络中的零序电流进行采样的过程中对零序电流信息进行检测和处理，同时利用网络广播侦听子程序侦听和处理配电网络中其他配电终端发出的广播信息；步骤c，配电终端将自身记录的零序电流信息与接收到的其他配电终端广播的零序电流信息利用零序电流幅值计算公式分别进行幅值的计算，并进行零序电流幅值的比较；步骤d，配电终端进行零序电流信息比较完毕之后，确认其中电流幅值较大的零序电流信息所对应的配电终端作为邻域检测配电终端；步骤e，由步骤d中确定的邻域检测配电终端启动邻域检测流程；步骤f，利用邻域检测流程判断出故障区段或疑似故障区段，故障定位完成。优选的，步骤b中所述的零序电流监测子程序，包括如下步骤：步骤b1-1，配电终端通过对配电网中零序电流的检测，判断检测到的零序电流信息是否达到自身启动条件启动信息，如果达到自身启动条件，执行步骤b1-2，如果未达到自身启动条件，返回所述的步骤a；步骤b1-2，配电终端启动时候，向配电网络广播自身检测到的零序电流信息；步骤b1-3，配电终端判断在预定的间隔时间内，是否接收到配电网络中其他配电终端发出的零序电流广播信息，如果接收到其他配电终端广播发出的零序电流信息，执行所述的步骤c，如果未收到，执行所述的步骤f。优选的，步骤b1-1中所述的自身启动条件为：配电终端将采样得到的零序电流信号与事先设置的门槛值进行比较，若在3个连续的采样点中至少有2个采样点的幅值大于门槛值，则表示达到了配电终端自身启动的启动条件，门槛值Ist的计算公式为：Ist＝KrelI0i其中，Krel为可靠性系数，I0i为i段下游线路与大地之间电容电流的有效值，I0i的计算公式为：I0i＝3ωU0iC0i其中：U0i为检测点i的零序电压的有效值；C0i为检测点i下游线路与大地之间的电容。优选的，步骤b1-2中所述的零序电流信息包括零序电流的启动时间，配电终端自身的终端地址以及零序电流的幅值。优选的，步骤b中所述的网络广播侦听子程序，包括如下步骤：步骤b2-1，配电终端判断是否接收到了配电网络中其他配电终端发出的零序广播信息，如果接收到了其他配电终端发出的零序启动广播信息，执行步骤b2-2，同时获取该配电终端发出的零序电流信息，如果未收到其他配电终端发出的零序启动广播信息，返回所述的步骤a；步骤b2-2，配电终端在接收到配电网络中其他配电终端发出的零序启动广播信息之后，查询自身的零序电流启动记录；步骤b2-3，配电终端判断在预定的时间间隔内，自身是否也存在有启动记录，如果自身也存在有启动记录，执行所述的步骤c，如果自身未存在有启动记录，执行所述的步骤f。优选的，步骤c中所述的零序电流幅值计算公式为：I=1T∫0T0i2(t)dt]]>T0表示配电网络中发生故障后的任意一段时间间隔，i表示零序电流的瞬时值。优选的，步骤e以及步骤f中所述的邻域检测流程，包括如下步骤：步骤d1，邻域检测配电终端向其相邻的配电终端发出查询指令；步骤d2，邻域检测配电终端向相邻的配电终端发出请求指令，请求相邻的配电终端上传查询信息，查询信息包括配电终端所对应的开关的信息、所对应开关的位置信息以及零序电流波形信息；步骤d3，邻域检测配电终端依次接收所有相邻配电终端传送的暂态领域电流信息；步骤d4，邻域检测配电终端根据接收到的相邻配电终端送入的零序电流波形信息，根据其自身记录的零序电流波形进行两两比较计算，依次计算其自身与相邻配电终端的零序电流波形的零序电流相似系数；步骤d5，邻域检测配电终端与其相邻的配电终端两两完成零序电流相似系数的计算之后，将零序电流相似系数中最小的一个值所对应的配电终端作为疑似故障配电终端，疑似故障配电终端与邻域检测配电终端之间的区段为疑似故障区段；步骤d6，邻域检测配电终端判断步骤d5中选择的零序电流相似系数是否小于预定阈值，如果小于预定阈值，执行步骤d7，如果大于等于预定阈值，执行步骤d8；步骤d7，将步骤d5中确定的异地故障配电终端与邻域检测配电终端之间的区段确定为故障区段，并将判断结果上报主站；步骤d8，将步骤d5中确定的异地故障配电终端与邻域检测配电终端之间的区段确定为疑似故障区段，并将判断结果上报主站。优选的，步骤d4中所述的零序电流相似系数的计算公式为：ρk,k+1=MaxT∈[-Tt,Tt](|ρk,k+1(τ)|)=MaxT∈[-Tt,Tt]|∫0Ti0,k(t),i0,k+1(t+τ)dt|∫0Ti20,k(t)dt∫0Ti0,k+12(t+τ)dt]]>其中，ρ为零序电流相似系数；Tt为FTU信息交换最大的时间误差；对超过记录范围[0,T]的电流数据用0代替，i0,k和i0,k+1分别为相邻2个配电终端检测到的零序电流；τ为零序电流信号的平移点数。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是：1、通过本分布式小电流接地故障定位的方法，在故障区段的判定过程中无需主站参与，适应性面广且可靠性更高。2、配电终端起动可靠，防止漏报。只要有一个配电终端起动，就会启动邻域检测程序。3、领域检测程序采用查询指令调取相邻配电终端的数据，利用的数据全面，采用暂态波形相似法两两计算相似系数，设定可信度阀值，防止误报。4、采用光纤通信时，装置间相互通信在10ms以内，保证了调取录波数据的实时性，采用无线通信时，故障前录波数据的长度需要根据信道情况设定。5、当线路发生故障后，能及时的找到故障位置并及时的处理，避免了对配电网电力系统造成更严重的损失。该方法不依赖主站，定位速度快，可显著提高供电可靠性。附图说明图1为分布式小电流接地故障定位的方法流程图。图2为分布式小电流接地故障定位的方法邻域检测程序流程图。图3为分布式FA系统结构示意图。具体实施方式图1～3是本专利技术的最佳实施例，下面结合附图1～3对本专利技术做进一步说明。如图1所示，一种分布式小电流接地故障定位的方法，包括如下步骤：步骤1001，开始；开始执行分布式小电流接地故障定位的方法。步骤1002，初始化；系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式小电流接地故障定位的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤a，配电网络中的配电终端，对配电网络中的零序电流进行采样和波形的记录；步骤b，配电终端执行零序电流监测子程序对配电网络中的零序电流进行采样的过程中对零序电流信息进行检测和处理，同时利用网络广播侦听子程序侦听和处理配电网络中其他配电终端发出的广播信息；步骤c，配电终端将自身记录的零序电流信息与接收到的其他配电终端广播的零序电流信息利用零序电流幅值计算公式分别进行幅值的计算，并进行零序电流幅值的比较；步骤d，配电终端进行零序电流信息比较完毕之后，确认其中电流幅值较大的零序电流信息所对应的配电终端作为邻域检测配电终端；步骤e，由步骤d中确定的邻域检测配电终端启动邻域检测流程；步骤f，利用邻域检测流程判断出故障区段或疑似故障区段，故障定位完成。

【技术特征摘要】
1.一种分布式小电流接地故障定位的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤a，配电网络中的配电终端，对配电网络中的零序电流进行采样和波形的记录；步骤b，配电终端执行零序电流监测子程序对配电网络中的零序电流进行采样的过程中对零序电流信息进行检测和处理，同时利用网络广播侦听子程序侦听和处理配电网络中其他配电终端发出的广播信息；步骤c，配电终端将自身记录的零序电流信息与接收到的其他配电终端广播的零序电流信息利用零序电流幅值计算公式分别进行幅值的计算，并进行零序电流幅值的比较；步骤d，配电终端进行零序电流信息比较完毕之后，确认其中电流幅值较大的零序电流信息所对应的配电终端作为邻域检测配电终端；步骤e，由步骤d中确定的邻域检测配电终端启动邻域检测流程；步骤f，利用邻域检测流程判断出故障区段或疑似故障区段，故障定位完成。2.根据权利要求1所述的分布式小电流接地故障定位的方法，其特征在于：步骤b中所述的零序电流监测子程序，包括如下步骤：步骤b1-1，配电终端通过对配电网中零序电流的检测，判断检测到的零序电流信息是否达到自身启动条件启动信息，如果达到自身启动条件，执行步骤b1-2，如果未达到自身启动条件，返回所述的步骤a；步骤b1-2，配电终端启动时候，向配电网络广播自身检测到的零序电流信息；步骤b1-3，配电终端判断在预定的间隔时间内，是否接收到配电网络中其他配电终端发出的零序电流广播信息，如果接收到其他配电终端广播发出的零序电流信息，执行所述的步骤c，如果未收到，执行所述的步骤f。3.根据权利要求2所述的分布式小电流接地故障定位的方法，其特征在于：步骤b1-1中所述的自身启动条件为：配电终端将采样得到的零序电流信号与事先设置的门槛值进行比较，若在3个连续的采样点中至少有2个采样点的幅值大于门槛值，则表示达到了配电终端自身启动的启动条件，门槛值Ist的计算公式为：Ist＝KrelI0i其中，Krel为可靠性系数，I0i为i段下游线路与大地之间电容电流的有效值，I0i的计算公式为：I0i＝3ωU0iC0i其中：U0i为检测点i的零序电压的有效值；C0i为检测点i下游线路与大地之间的电容。4.根据权利要求2所述的分布式小电流接地故障定位的方法，其特征在于：步骤b1-2中所述的零序电流信息包括零序电流的启动时间，配电终端自身的终端地址以及零序电流的幅值。5.根据权利要求1所述的分布式小电流接地故障定位的方法，其特征在于：步骤b中所述的网络广播侦听子程序，包括如下步骤：步骤b2-1，配电终端判断是否接收到了配电网络中其他配电终端发出的零序广播信息，如果接收到了其他配电终端发出的零序启动广播信息，执行步骤b2-2，同时获取该配电终端发出的零序电流信息，如果未收到其他配电终端发出的零序启动广播信息，返回所述的步骤a；步骤b2-2，配电终端在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敬华，孙桂花，
申请(专利权)人：山东科汇电力自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37