消弧线圈接地系统的故障选线方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种消弧线圈接地系统的故障选线方法、装置及设备，其中故障选线方法包括：根据母线零序电压、消弧线圈电流及各馈线的零序电流，计算各元件的暂态能量及零序有功功率幅值，根据各元件的暂态能量及第一选线条件选择第一备选元件；根据各元件的零序有功功率幅值及第二选线条件选择第二备选元件；判断第一备选元件与第二备选元件是否一致，是则判定第一备选元件或第二备选元件为故障元件；否则比较第一选线条件的第一可信度系数及第二选线条件的第二可信度系数，选取其中可信度系数较大的选线条件所对应的备选元件作为故障元件。对于相控式消弧线圈接地系统中所发生的间歇性接地等各种接地故障均能实现准确而可靠的故障选线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种消弧线圈接地系统的故障选线方法、装置及设备。
技术介绍
消弧线圈接地系统是我国配电网的一种主要中性点接地形式，其中基于电力电子器件控制的相控式消弧线圈应用广泛。而单相接地故障时的故障选线问题则一直是消弧线圈接地系统需要重点解决的问题之一。在各种单相接地故障中，间歇性弧光接地由于具有故障电流幅值不稳定、电弧的非线性和随机性等特点，更是大大增加了故障选线的难度。目前针对消弧线圈接地系统中发生间歇性弧光接地时的故障选线方法主要有稳态选线方法和暂态选线方法两种，其中稳态选线方法利用稳态的工频信号或谐波信号，可用于消弧线圈接地系统，但由于稳态特征量的幅值较小，稳态方法在暂态振荡过程中极易受到干扰而失效。暂态选线方法利用接地初期的故障暂态特征，可在暂态过程中进行选线，但是当选线装置启动存在延时或暂态特征不明显时难以正确选线，尤其在间歇性接地故障的情况下，由于其通常伴随高阻接地的情况，导致首次接地产生的暂态量较小，使得暂态特征不明显。另外，由于间歇性接地故障的复杂性，单一选线方法往往不能实现可靠选线，多判据融合的选线方法将具有更高的选线准确性和可靠性。但过于复杂的智能技术融合算法对选线装置的运算能力要求较高，不利于在具体工程中实施。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种消弧线圈接地系统的故障选线方法、装置及设备，能够对于包括间歇性接地故障在内的各种接地故障均能实现准确而可靠的故障选线。一种消弧线圈接地系统的故障选线方法，其包括：根据母线零序电压、消弧线圈电流及各馈线的零序电流，计算各元件的暂态能量及零序有功功率幅值，其中所述元件包括消弧线圈接地系统中的母线及馈线；根据各所述元件的暂态能量及第一选线条件从各所述元件中选择第一备选元件；根据各所述元件的零序有功功率幅值及第二选线条件从各所述元件中选择第二备选元件；判断所述第一备选元件与所述第二备选元件是否一致，是则判定所述第一备选元件与所述第二备选元件其中之一为故障元件；否则比较所述第一选线条件的第一可信度系数及所述第二选线条件的第二可信度系数，选取其中可信度系数较大的选线条件所对应的备选元件作为故障元件。作为一种实施方式，所述根据各所述元件的暂态能量及第一选线条件从各所述元件中选择第一备选元件，包括：比较各所述元件的暂态能量的大小，获取其中的最大值Wmax；判断所述最大值Wmax是否大于预设能量阈值，是则选取所述最大值Wmax对应的元件为第一备选元件。作为一种实施方式，所述根据各所述元件的零序有功功率幅值及第二选线条件从各所述元件中选择第二备选元件，包括：比较各所述元件的零序有功功率幅值的大小，获取其中的最大值第二大值及第三大值判断所述最大值所述第二大值及所述第三大值是否满足是则选取所述最大值对应的元件为第二备选元件。作为一种实施方式，所述计算各元件的暂态能量及零序有功功率幅值，包括：根据全波傅里叶算法，计算所述母线零序电压的有效值；根据所述有效值的变化率进行故障阶段划分，得到暂态阶段系数pt及稳态阶段系数ps；根据所述暂态阶段系数pt及所述消弧线圈接地系统中各馈线的线路参数，计算各元件在特征频带内的暂态能量；根据所述稳态阶段系数ps、所述母线零序电压、所述消弧线圈电流及所述各馈线的零序电流，计算各所述元件的零序有功功率幅值。作为一种实施方式，所述根据所述暂态阶段系数pt及所述消弧线圈接地系统中各馈线的线路参数，计算各元件在特征频带内的暂态能量，包括：根据所述各馈线的线路参数，计算特征频带；分别获取所述母线零序电压、所述消弧线圈电流及所述各馈线的零序电流在所述特征频带内的分量；根据所述暂态阶段系数pt及各所述分量，计算各元件在所述特征频带内的暂态能量。作为一种实施方式，所述根据所述稳态阶段系数ps、所述母线零序电压、所述消弧线圈电流及所述各馈线的零序电流，计算各所述元件的零序有功功率幅值，包括：根据公式pj0(t)＝ps(t)·un(t)·ij0(t)，j＝M,1,2,...,k，计算各所述元件的瞬时零序功率pj0(t)，其中M为母线，k为所述消弧线圈接地系统中的馈线数量，ps(t)为在当前时刻t稳态阶段系数，un(t)为在当前时刻t所述母线零序电压、ij0(t)为在当前时刻t各馈线的零序电流；通过直流滤波算法提取各所述元件的瞬时零序功率pj0(t)的直流分量，取所述直流分量的绝对值为各元件的零序有功功率幅值。本专利技术还公开了一种消弧线圈接地系统的故障选线装置，其包括：计算模块，用于根据母线零序电压、消弧线圈电流及各馈线的零序电流，计算各元件的暂态能量及零序有功功率幅值，其中所述元件包括消弧线圈接地系统中的母线及馈线；第一选择模块，用于根据各所述元件的暂态能量及第一选线条件从各所述元件中选择第一备选元件；第二选择模块，用于根据各所述元件的零序有功功率幅值及第二选线条件从各所述元件中选择第二备选元件；判断模块，用于判断所述第一备选元件与所述第二备选元件是否一致，是则判定所述第一备选元件与所述第二备选元件其中之一为故障元件；否则比较所述第一选线条件的第一可信度系数及所述第二选线条件的第二可信度系数，选取其中可信度系数较大的选线条件所对应的备选元件作为故障元件。作为一种实施方式，所述第一选择模块，包括：第一比较单元，用于比较各所述元件的暂态能量的大小，获取其中的最大值Wmax；第一选择单元，用于判断所述最大值Wmax是否大于预设能量阈值，是则选取所述最大值Wmax对应的元件为第一备选元件。作为一种实施方式，所述第二选择模块，包括：第二比较单元，用于比较各所述元件的零序有功功率幅值的大小，获取其中的最大值第二大值及第三大值第二选择单元，用于判断所述最大值所述第二大值及所述第三大值是否满足是则选取所述最大值对应的元件为第二备选元件。本专利技术还公开了一种消弧线圈接地系统的故障选线设备，其包括上述任一项所述的故障选线装置。上述消弧线圈接地系统的故障选线方法、装置及设备，通过结合特征频带无功能量的暂态判据与零序有功功率的稳态判据，从而能实现对接地故障全过程中暂态与稳态特征的充分利用，相较于单一选线方法，提高了准确性和灵敏性。即便对于间歇性接地故障，也能进行分阶段处理，充分计及在接地故障全过程中各种暂态和稳态故障特征的强弱将随时间的推移而呈现的不同变化趋势，更加有效地利用其多次接地暂态过程及稳定接地阶段所包含的故障信息。上述故障选线方法，受接地故障类型、故障位置、过渡电阻的影响小，对于相控式消弧线圈接地系统中所发生的间歇性接地等各种接地故障均能实现准确而可靠的故障选线，具有较强的工程实用性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。图1为一实施例的消弧线圈接地系统的接地故障选线方法的流程示意图；图2为另一实施例的消弧线圈接地系统的接地故障选线方法的流程示意图；图3为又一实施例的消弧线圈接地系统的接地故障选线方法的流程示意图；图4为又一实施例的消弧线圈接地系统的接地故障选线方法的流程示意图；图5为又一实施例的消弧线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消弧线圈接地系统的故障选线方法，其特征在于，包括：根据母线零序电压、消弧线圈电流及各馈线的零序电流，计算各元件的暂态能量及零序有功功率幅值，其中所述元件包括消弧线圈接地系统中的母线及馈线；根据各所述元件的暂态能量及第一选线条件从各所述元件中选择第一备选元件；根据各所述元件的零序有功功率幅值及第二选线条件从各所述元件中选择第二备选元件；判断所述第一备选元件与所述第二备选元件是否一致，是则判定所述第一备选元件与所述第二备选元件其中之一为故障元件；否则比较所述第一选线条件的第一可信度系数及所述第二选线条件的第二可信度系数，选取其中可信度系数较大的选线条件所对应的备选元件作为故障元件。

【技术特征摘要】
1.一种消弧线圈接地系统的故障选线方法，其特征在于，包括：根据母线零序电压、消弧线圈电流及各馈线的零序电流，计算各元件的暂态能量及零序有功功率幅值，其中所述元件包括消弧线圈接地系统中的母线及馈线；根据各所述元件的暂态能量及第一选线条件从各所述元件中选择第一备选元件；根据各所述元件的零序有功功率幅值及第二选线条件从各所述元件中选择第二备选元件；判断所述第一备选元件与所述第二备选元件是否一致，是则判定所述第一备选元件与所述第二备选元件其中之一为故障元件；否则比较所述第一选线条件的第一可信度系数及所述第二选线条件的第二可信度系数，选取其中可信度系数较大的选线条件所对应的备选元件作为故障元件。2.如权利要求1所述的故障选线方法，其特征在于，所述根据各所述元件的暂态能量及第一选线条件从各所述元件中选择第一备选元件，包括：比较各所述元件的暂态能量的大小，获取其中的最大值Wmax；判断所述最大值Wmax是否大于预设能量阈值，是则选取所述最大值Wmax对应的元件为第一备选元件。3.如权利要求1所述的故障选线方法，其特征在于，所述根据各所述元件的零序有功功率幅值及第二选线条件从各所述元件中选择第二备选元件，包括：比较各所述元件的零序有功功率幅值的大小，获取其中的最大值第二大值及第三大值判断所述最大值所述第二大值及所述第三大值是否满足是则选取所述最大值对应的元件为第二备选元件。4.如权利要求1或2所述的故障选线方法，其特征在于，所述计算各元件的暂态能量及零序有功功率幅值，包括：根据全波傅里叶算法，计算所述母线零序电压的有效值；根据所述有效值的变化率进行故障阶段划分，得到暂态阶段系数pt及稳态阶段系数ps；根据所述暂态阶段系数pt及所述消弧线圈接地系统中各馈线的线路参数，计算各元件在特征频带内的暂态能量；根据所述稳态阶段系数ps、所述母线零序电压、所述消弧线圈电流及所述各馈线的零序电流，计算各所述元件的零序有功功率幅值。5.如权利要求4所述的故障选线方法，其特征在于，所述根据所述暂态阶段系数pt及所述消弧线圈接地系统中各馈线的线路参数，计算各元件在特征频带内的暂态能量，包括：根据所述各馈线的线路参数，计算特征频带；分别获取所述母线零序电压、所述消弧线圈电流及所述各馈线的零序电流在所述特征频带内的分量；根据所述暂态阶段系数pt及各...

【专利技术属性】
技术研发人员：史训涛，简淦杨，占恺峤，于力，田兵，魏文潇，郭晓斌，曾伟忠，罗伟明，蔡颖倩，李海锋，王刚，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，广东电网有限责任公司东莞供电局，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44