一种中压配电系统故障选线方法、处理器及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种中压配电系统故障选线方法、处理器及装置。其中，中压配电系统故障选线方法，包括利用快速开关短时闭合来产生扰动信号；在每条馈线出口端获取含有扰动信号的三相电压和三相电流波形数据；分别将每条馈线出口端获取的三相电压波形以及三相电流波形各自累加，得到相应馈线的零序扰动电压和零序扰动电流；对获取的零序扰动电压和零序扰动电流分别进行快速傅里叶变换；计算各馈线零序基频等效阻抗的实部，并将此作为相应馈线的判据指标；筛选出最大的判据指标，并判定最大判据指标所对应的馈线为故障线路。该方法能够准确快速地选出故障线路。

【技术实现步骤摘要】
一种中压配电系统故障选线方法、处理器及装置
本专利技术属于电网配电领域，尤其涉及一种中压配电系统故障选线方法、处理器及装置。
技术介绍
在我国经济的快速发展，工业化水平的不断提高，以及城镇化建设的快速推进及人民生活水平的显著提升的大环境下，广大电力用户对供电可靠性的要求越来越高。不同的接地方式对电力系统有着深远的影响，10kV配网接地方式的选择是配电系统发展过程中至关重要的一环，当配电网络中发生故障，整个电力系统也会受到很大的影响，因此配电网的故障选线显得尤其重要。现有的中压配电系统故障选线方法计算较为复杂，而且选线结果可能会收到系统运行方式、过渡电阻值和不平衡电流等因素的影响，进而出现误选现象。综上所述，针对中压配电系统，亟需一种能够快速且准确地故障选线方法。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术的第一目的是提供一种中压配电系统故障选线方法，其能够快速且准确地判定出故障线路。本专利技术的一种中压配电系统故障选线方法，包括：利用快速开关短时闭合来产生扰动信号；在每条馈线出口端获取含有扰动信号的三相电压和三相电流波形数据；分别将每条馈线出口端获取的三相电压波形以及三相电流波形各自累加，得到相应馈线的零序扰动电压和零序扰动电流；对获取的零序扰动电压和零序扰动电流分别进行快速傅里叶变换；计算各馈线零序基频等效阻抗的实部，并将此作为相应馈线的判据指标；筛选出最大的判据指标，并判定最大判据指标所对应的馈线为故障线路。进一步的，在配电网正常运行时，快速开关保持断开。在具体实施中，快速开关可采用控制器来控制器闭合，进而达到预设时间内的开闭动作，最终实现准确进行故障选线的目的。进一步的，在每条馈线出口端处，采用电压互感器和电流互感器来分别获取含有扰动信号的三相电压和三相电流波形数据。需要说明的是，在每条馈线出口端处，也可采用其他现有的采集装置来分别获取含有扰动信号的三相电压和三相电流波形数据。本专利技术的第二目的是提供一种中压配电系统故障选线处理器。一种中压配电系统故障选线处理器，其被配置为执行以下步骤：利用快速开关短时闭合来产生扰动信号；在每条馈线出口端获取含有扰动信号的三相电压和三相电流波形数据；分别将每条馈线出口端获取的三相电压波形以及三相电流波形各自累加，得到相应馈线的零序扰动电压和零序扰动电流；对获取的零序扰动电压和零序扰动电流分别进行快速傅里叶变换；计算各馈线零序基频等效阻抗的实部，并将此作为相应馈线的判据指标；筛选出最大的判据指标，并判定最大判据指标所对应的馈线为故障线路。本专利技术的第三目的是提供一种中压配电系统故障选线装置。本专利技术的一种中压配电系统故障选线装置，包括上述所述的中压配电系统故障选线处理器。在具体实施中，中压配电系统故障选线处理器还与云端服务器相连，所述云端服务器与远程监控终端相连。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用快速开关短时闭合来产生扰动信号；获取含有扰动信号的三相电压和三相电流波形数据；分别将每条馈线出口端获取的三相电压波形以及三相电流波形各自累加，得到相应馈线的零序扰动电压和零序扰动电流；对获取的零序扰动电压和零序扰动电流分别进行快速傅里叶变换；计算各馈线零序基频等效阻抗的实部，并将此作为相应馈线的判据指标；最后筛选出最大的判据指标，并判定最大判据指标所对应的馈线为故障线路。整个选线过程操作简单，且节省了大量人力物力以及时间，故障选线的准确性高，提高了故障选线的效率。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是中压配电系统故障选线实施的电路示意图。图2是本专利技术的一种中压配电系统故障选线方法流程图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。快速开关：快速开关动作时间远短于常规机械开关，技术性能好，可控性强，不仅能替代常规机械开关，甚至替代电力电子开关做投切使用，还能作为核心器件形成成套装置，例如选相开关、故障电流限制器、电源快速切换装置、快速旁路装置和直流断路器等，能够解决电网快速控制和保护难题。配电网中某条馈线发生单相接地故障后，控制快速开关短时快速闭合一次，可以产生扰动信号，如图1所示，快速开关的一端与交流母线相连，另一端直接接地。快速开关短时快速闭合会引起电压、电流波形随之发生扰动，通过在每条馈线出口端对该扰动的检测与分析即可实现故障线路的判定。在图1中，交流母线与交流电源(EA、EB、EC)相连，交流电源(EA、EB、EC)通过消弧线圈接地，而且交流母线与快速开关之间还串接有补偿电容，利用补充电容器来确定整个电网的安全运行。以某一条馈线为例对故障选线方法进行说明，如图2所示：在故障选线前，利用快速开关短时闭合来产生扰动信号。在具体实施中，快速开关可采用控制器来控制器闭合，进而达到预设时间内的开闭动作，最终实现准确进行故障选线的目的。具体地，在配电网正常运行时，快速开关保持断开。1)首先在馈线端口采集到含有扰动的三相电压和电流波形，将三相电压波形进行相加得到U0，对三相电流波形进行相加得到I0。具体地，在每条馈线出口端处，采用电压互感器和电流互感器来分别获取含有扰动信号的三相电压和三相电流波形数据。需要说明的是，在每条馈线出口端处，也可采用其他现有的采集装置来分别获取含有扰动信号的三相电压和三相电流波形数据。2)对U0、I0分别进行快速傅里叶变换。快速傅里叶变换(fastFouriertransform),即利用计算机计算离散傅里叶变换(DFT)的高效、快速计算方法的统称，简称FFT。快速傅里叶变换是1965年由J.W.库利和T.W.图基提出的。采用这种算法能使计算机计算离散傅里叶变换所需要的乘法次数大为减少，特别是被变换的抽样点数N越多，FFT算法计算量的节省就越显著。3)计算各馈线零序基频等效阻抗的实部Re[Zi]，并将此作为相应馈线的判据指标。根据电压信号等于电流和阻抗的乘积，即可求解出各馈线零序基频等效阻抗的实部Re[Zi]4)针对每条馈线重复步骤1～3，计算所有馈线的判据指标Si(i＝1，2……m，m为馈线条数)，通过比较所有馈线的判据指标来进行故障线路的判定，判据指标最大的馈线即为故障线路。本专利技术利用快速开关短时闭合来产生扰动信号；获取含有扰动信号的三相电压和三相电流波形数据；分别将每条馈线出口端获取的三相电压波形以及三相电流波形各自累加，得到相应馈线的零序扰动电压和零序扰动电流；对获取的零序扰动电压和零序扰动电流分别进行快速傅里叶变换；计算各馈线零序基频等效阻抗的实部Re[Zi]，并将此作为相应馈线的判据指标；最后筛选出最大的判据指标，并判定最大判据指标所对应的馈线为故障线路。本专利技术的整个选线过程操作简单，且节省了大量人力物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中压配电系统故障选线方法，其特征在于，包括：利用快速开关短时闭合来产生扰动信号；在每条馈线出口端获取含有扰动信号的三相电压和三相电流波形数据；分别将每条馈线出口端获取的三相电压波形以及三相电流波形各自累加，得到相应馈线的零序扰动电压和零序扰动电流；对获取的零序扰动电压和零序扰动电流分别进行快速傅里叶变换；计算各馈线零序基频等效阻抗的实部，并将此作为相应馈线的判据指标；筛选出最大的判据指标，并判定最大判据指标所对应的馈线为故障线路。

【技术特征摘要】
1.一种中压配电系统故障选线方法，其特征在于，包括：利用快速开关短时闭合来产生扰动信号；在每条馈线出口端获取含有扰动信号的三相电压和三相电流波形数据；分别将每条馈线出口端获取的三相电压波形以及三相电流波形各自累加，得到相应馈线的零序扰动电压和零序扰动电流；对获取的零序扰动电压和零序扰动电流分别进行快速傅里叶变换；计算各馈线零序基频等效阻抗的实部，并将此作为相应馈线的判据指标；筛选出最大的判据指标，并判定最大判据指标所对应的馈线为故障线路。2.如权利要求1所述的一种中压配电系统故障选线方法，其特征在于，在配电网正常运行时，快速开关保持断开。3.如权利要求1所述的一种中压配电系统故障选线方法，其特征在于，在每条馈线出口端处，采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聪聪，任志帅，殷伟，王刚，毕舟，刘朋蓓，郭琳，丁鹏程，史玲玲，任尚伟，孙维强，耿荣胜，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司东营供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37