一种小电流接地选线方法技术

本发明专利技术公开了一种小电流接地选线方法，在首次预判故障线路错误时，利用开关柜投切功能，通过线路投切的线路增量算法进行二次选线，提高了故障线路选线的准确性，避免了多次投切线路，且无需增加额外的一次设备，达到了提高电力系统自动化水平、保障系统安全稳定运行的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种小电流接地选线方法
本专利技术涉及小电流接地
，更具体地说，涉及在中性点不接地、中性点经电阻接地、中性点经消弧线圈接地的6kV～66kV电压等级的电网中发生单相接地故障时对故障线路进行判别的方法。
技术介绍
小接地电流电网指中性点不接地或经消弧线圈接地的电力系统。这种接地方式的电网发生单相接地故障时不形成短路，故障电流很小，规程规定发生单相接地故障后可继续运行1至2小时。在我国，6kV～66kV电压等级的电网中，一般都采用小电流接地方式。中压配电网最常见的故障是单相接地故障。尽管单相接地故障不破坏系统的对称运行，但将导致非故障相电压升为线电压，长时间运行容易引起非故障相绝缘损坏，形成相间短路，弧光接地还可能引起电网更高的过电压。因此，发生单相接地故障时应尽快确定故障线路并排除故障。传统的选线方法是手动逐条线路拉闸，当故障线路被拉闸时，故障信号消失。这种方法降低供电可靠性，对系统、设备和人身的安全性不利。上世纪八十年代起，国内很多厂家纷纷推出自动选线装置和方法。一般常规的选线方法所采用的算法有：有功分量算法、小波暂态算法、首半波算法、基波幅值算法、中电阻选线算法、谐波分析算法等。上述选线算法在各大期刊中均有引用，具体算法也进行了较为详细的介绍，如：《电气技术》2010年06期发表的《小电流接地系统单相故障选线方法分析与比较》、《电力系统及其自动化学报》2003年04期发表的《小波分析在小电流接地系统故障选线中的应用》、《电力系统自动化》1999年13期发表的《小波变换在配电自动化接地故障检测中的应用研究》、《继电器》2006年07期发表的《基于残流与首半波综合的接地选线方法研究》以及《电力系统自动化》2003年21期发表的《应用证据理论实现配电网单相接地故障选线保护》等等。接地时对线路利用常规选线方法进行一次性判别选出故障线路后，可由自动跳闸装置或人工操作对选线装置选出的线路进行跳闸。由于小电流接地系统的特殊性,如中性点经消弧线圈补偿的系统，发生单相接地故障时，故障线路的电流会因消弧线圈补偿度而大小不一，再加上受外界干扰信号的影响，导致算法误判。常规选线方法判断成功率不足50％。在某些极端条件下，判断正确率不足20％，其结果往往造成多次投切线路进行停电判断的尴尬局面。判断正确率偏低成为目前常规选线方法的短板，不能很好满足工程实际需要。目前，增量算法在接地故障判别中应用效果一直比较理想，但由于需要增加一次设备如电阻、电容，或需要消弧等其他设备配合，不但会增加设备投入成本，同时在电力系统中增加额外设备不利于系统安全和可靠运行，其应用也受到限制。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种小电流接地选线方法，提高了选线的准确性，避免了多次投切线路，且方法所需支撑装置简单可靠。为解决上述问题，本专利技术的实现方案如下：一种小电流接地选线方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在步骤S101中，出现接地故障，开始该选线流程，进入下一步骤；2)在步骤S102中，提取接地发生时所有出线零序电流和母线电压数据，进入下一步骤；3)在步骤S103中，对故障线路进行预先判别，预判出故障线路m，进入下一步骤；4)在步骤S104中，将线路m跳闸，判断接地故障是否消失；如果判断结果为“是”，进入步骤S105；如果判断结果为“否”，进入步骤S106；5)在步骤S105中，将线路m确定为故障线路，进入步骤S111；6)在步骤S106中，提取跳闸后所有出线零序电流DAT1[]和母线零序电压U1，选择除线路m外零序电流增量最大的三条线路，从这三条线路中确定折算电流数值DAT10*[]与线路m的零序电流DAT0[m]数值最接近的线路k1,进入下一步骤；其中，零序电流增量DATx[]按照下述公式确定：DATx[]＝|DAT0[]-DAT10*[]|，DAT10*[]＝DAT1[]*U1/U0；7)在步骤S107中，将线路m重合闸，提取重合闸后所有出线零序电流DAT2[]和母线零序电压U2，选择除线路m外零序电流增量最大的三条线路，从这三条线路中确定折算电流数值DAT20*[]与线路m的零序电流DAT0[m]数值最接近的线路k2,进入下一步骤；其中，零序电流增量DATy[]按照下述公式确定：DATy[]＝|DAT1[]-DAT20*[]|，DAT20*[]＝DAT2[]*U2/U1；8)在步骤S108中，比较线路k1与线路k2是否为同一线路；如果判断结果为“是”，进入步骤S109；如果判断结果为“否”，进入步骤S110；9)在步骤S109中，将线路k1定为故障线路，进入步骤S111；10)在步骤S110中，将线路k1或k2定为故障线路，进入步骤S111；11)在步骤S111中，该选线步骤结束。作为本专利技术的进一步改进，在步骤S103中，利用有功分量算法、小波暂态算法、首半波算法、基波幅值算法、中电阻选线算法或谐波分析算法对故障线路进行预先判别。作为本专利技术的进一步改进，在步骤S103中，从有功分量算法、小波暂态算法、首半波算法、基波幅值算法、中电阻选线算法以及谐波分析算法中选取两种以上算法，利用所选取的算法分别对故障线路进行判别，将判别结果中故障优先值最高的线路作为预判故障线路m。利用故障优先值进行故障线路预判采用以下方式：对所有被判别线路取故障优先级值T[i],其中i为线路号；将所有被判别线路故障优先级值初始化；依次统计各种算法故障线路判别结果，对于算法确定的故障线路，其优先级值加1；统计结束后，比较所有被判线路优先级值大小，并进行排序，取优先级值最大的线路作为预判故障线路m。作为本专利技术的进一步改进，在步骤S110中，从线路k1和k2中选取步骤S103中故障优先值高的线路作为故障线路。按照本方案所描述的方法进行选线，由于在首次预判故障线路错误时，接地依然存在。通过增加线路扰动算法，发生单相接地故障时，线路对地的分布电流都会流向接地线路，线路切除流过该线路的电流必将在接地线路中产生一个增量，而通过这个增量可以准确的判断出接地线路。当确定出接地线路，将第一次选出并跳闸的线路重合闸，此时在接地线路中仍会产生一个增量，再次可以调用线路增量算法，通过接地电压对增量电流进行折算后，投切产生的增量值相等，进而可以准确的确定出接地线路。本专利技术的有益效果是：1)线路增量算法简单可靠，可以准确的确定故障线路。2)该算法的应用可行性高，无需增加额外的一次设备，仅利用开关柜投切功能，即能满足线路增量算法来确定故障线路。附图说明图1为小电流接地选线跳闸重合闸装置图2为小电流接地选线方法流程图具体实施方式以下参照附图，对本专利技术的实施方式和实施例进行详细说明。图1小电流接地选线跳闸重合闸装置主要部件包含信号调理模块10、中央处理模块20、开关量驱动模块30、跳闸、重合闸箱40、人机模块50、通讯模块60以及电源模块70。信号调理模块10，主要功能是将外部信号经过运放调理成供AD转换器采集的信号，AD芯片通过8位外部总线与DSP相连完成数据的实时采样。中央处理模块20由DSP芯片、ARM芯片、存储器及外围电路构成，其中DSP芯片主要完成所有的逻辑控制，模拟信号数据处理、故障启动和判别、选线算法运算等功能，ARM芯片主要完成键值的读取、液晶显示、人机界面、运算定值管理、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小电流接地选线方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在步骤S101中，出现接地故障，开始该选线流程，进入下一步骤；2)在步骤S102中，提取接地发生时所有出线零序电流和母线电压数据，进入下一步骤；3)在步骤S103中，对故障线路进行预先判别，预判出故障线路m，进入下一步骤；4)在步骤S104中，将线路m跳闸，判断接地故障是否消失；如果判断结果为“是”，进入步骤S105；如果判断结果为“否”，进入步骤S106；5)在步骤S105中，将线路m确定为故障线路，进入步骤S111；6)在步骤S106中，提取跳闸后所有出线零序电流和母线零序电压，选择除线路m外零序电流增量最大的三条线路，从这三条线路中确定折算电流数值与线路m的零序电流数值最接近的线路k1，进入下一步骤；7)在步骤S107中，将线路m重合闸，提取重合闸后所有出线零序电流和母线零序电压，选择除线路m外零序电流增量最大的三条线路，从这三条线路中确定折算电流数值与线路m的零序电流数值最接近的线路k2，进入下一步骤；8)在步骤S108中，比较线路k1与线路k2是否为同一线路；如果判断结果为“是”，进入步骤S109；如果判断结果为“否”，进入步骤S110；9)在步骤S109中，将线路k1定为故障线路，进入步骤S111；10)在步骤S110中，将线路k1或k2定为故障线路，进入步骤S111；11)在步骤S111中，该选线步骤结束。...

【技术特征摘要】
1.一种小电流接地选线方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在步骤S101中，出现接地故障，开始该选线流程，进入下一步骤；2)在步骤S102中，提取接地发生时所有出线零序电流和母线电压数据，进入下一步骤；3)在步骤S103中，对故障线路进行预先判别，预判出故障线路m，进入下一步骤；4)在步骤S104中，将线路m跳闸，判断接地故障是否消失；如果判断结果为“是”，进入步骤S105；如果判断结果为“否”，进入步骤S106；5)在步骤S105中，将线路m确定为故障线路，进入步骤S111；6)在步骤S106中，提取跳闸后所有出线零序电流和母线零序电压，选择除线路m外零序电流增量最大的三条线路，从这三条线路中确定折算电流数值与线路m的零序电流数值最接近的线路k1，进入下一步骤；7)在步骤S107中，将线路m重合闸，提取重合闸后所有出线零序电流和母线零序电压，选择除线路m外零序电流增量最大的三条线路，从这三条线路中确定折算电流数值与线路m的零序电流数值最接近的线路k2，进入下一步骤；8)在步骤S10...

【专利技术属性】
技术研发人员：许明，李配配，赵静，平夏，张振江，张绍娟，马晓坤，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网安徽省电力公司淮南供电公司，河北旭辉电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11