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多谐波源干扰下的配电网高阻接地故障检测方法技术

技术编号:13625304 阅读:96 留言:0更新日期:2016-09-01 18:58
多谐波源干扰下的配电网高阻接地故障检测方法,实时监测线路的相电流、零序电流信号,计算各相电流工频量幅值和相位的变化量,当各相电流工频量幅值和相位发生突变时,而且监测到零序电流三次谐波含量超过阈值且相位值在动作范围内时,判断为线路发生了高阻接地故障;当各相电流信号发生突变,但零序电流三次谐波含量未超过阈值或相位值不在动作范围内时,判断为线路未发生高阻接地故障,存在谐波源干扰;本发明专利技术方法充分挖掘被监测线路各相电流的相位变化量和幅值变化量特征,既能保证在多谐波源干扰下高阻接地故障检测算法的可靠闭锁,又充分考虑了线路高阻接地故障的特征,最大限度地提升检测方法的灵敏度,兼具了检测的强可靠性与高灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统故障检测领域,特别涉及一种多谐波源干扰下的配电网高阻接地故障检测方法
技术介绍
随着风电、光伏等可再生能源的快速发展,分布式电源在配网中的占比越来越高,配电网的故障形态不再仅由主网电源和故障点类型决定,还需要考虑多分布式电源接入带来的影响。分布式电源主要基于逆变器并网,具有故障电流输出能力受限的特征,因此针对金属性、小电阻接地等故障点形态,含多分布式电源接入配电网的故障特征仍然主要取决于主网电源特性;传统故障检测方法基本有效,即使受影响也仅仅是灵敏度有所下降。但是分布式电源并网逆变器的另一个特征是谐波输出较大,在多逆变器共同作用下,针对配电网弧光高阻接地故障形态,将出现弱故障电流叠加多谐波电流的情况,使得传统配网高阻接地故障检测方法的有效性受到了挑战。配网弧光高阻接地故障相比于小电阻接地故障而言,在电流过零点附近存在熄弧、重燃的动态过程,导致了零序电流中含有较高的三次谐波,因此传统配网高阻接地故障检测主要基于零序电流中三次谐波的含量以及相位特征进行。遗憾的是,三次谐波也是逆变器产生谐波含量中的主要成分,直接影响了现有配网高阻故障检测的灵敏性和可靠性,易导致故障检测的误启动。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种多谐波源干扰下的配电网高阻接地故障检测方法,进一步挖掘故障相电流工频幅值和相位特征,利用相电流的相位和幅值变化量作为辅助检测判据,既能防止多谐波源干扰下现有检测方法的误动,又充分考虑了高阻接地故障的特征,最大限度地提升检测方法的灵敏度,兼具了检测的强可靠性与高灵敏度。多谐波源干扰下的配电网高阻接地故障检测方法,具体包括以下步骤:步骤(1)、实时采集配电变电站中量测线路的电流信号;其中φ为相别,包含A相、B相、C相和零序,如果现场无法量测零序电流时,根据下式计算零序电流i0(t):i0(t)=iA(t)+iB(t)+iC(t)步骤(2)、计算并检测各相电流工频相位其中ω=2πf=100π,T=1/f=20ms,然后计算各相电流工频相位在半个周波内的变化量如果某一相电流工频相位变化量在90°~180°范围内,而其余两相电流工频相位变化量在0°~90°范围内,则转步骤(4);如果三相电流工频相位变化量均在0°~90°范围内,则转步骤(3);其他情况则转步骤(5);步骤(3)计算并检测各相电流工频幅值然后计算各相电流工频幅值在半个周波内的变化量如果某一相电流工频幅值变化率超过整定阈值,所述的整定阈值取值10%,而其余两相电流工频幅值变化率未超过整定阈值,则转步骤(4),否则转步骤(5);步骤(4)计算零序电流三次谐波相对基波的幅值差ΔA以及零序电流三次谐波相对基波的相位差Δφ: Δ A = ( ∫ t 0 t 0 + T 2 i 0 ( t ) · c o s ( 3 ω t ) d t ) 2 + ( ∫ t 0 t 0 + T 2 i 0 ( t ) · s i n ( 3 ω t ) d t ) 2 ( ∫ t 0 t 0 + T 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多谐波源干扰下的配电网高阻接地故障检测方法,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤(1)、实时采集配电变电站中量测线路的电流信号其中φ为相别,包含A相、B相、C相和零序,如果现场无法量测零序电流时,根据下式计算零序电流i0(t):i0(t)=iA(t)+iB(t)+iC(t)步骤(2)、计算并检测各相电流工频相位其中ω=2πf=100π,T=1/f=20ms,然后计算各相电流工频相位在半个周波内的变化量如果某一相电流工频相位变化量在90°~180°范围内,而其余两相电流工频相位变化量在0°~90°范围内,则转步骤(4);如果三相电流工频相位变化量均在0°~90°范围内,则转步骤(3);其他情况则转步骤(5);步骤(3)计算并检测各相电流工频幅值然后计算各相电流工频幅值在半个周波内的变化量如果某一相电流工频幅值变化率超过整定阈值,所述的整定阈值取值10%,而其余两相电流工频幅值变化率未超过整定阈值,则转步骤(4),否则转步骤(5);步骤(4)计算零序电流三次谐波相对基波的幅值差ΔA以及零序电流三次谐波相对基波的相位差ΔA=(∫t0t0+T2i0(t)·cos(3ωt)dt)2+(∫t0t0+T2i0(t)·sin(3ωt)dt)2(∫t0t0+T2i0(t)·cos(ωt)dt)2+(∫t0t0+T2i0(t)·sin(ωt)dt)2]]>Δφ=arctan∫t0t0+T2i0(t)·cos(ωt)dt∫t0t0+T2i0(t)·sin(ωt)dt-arctan∫t0t0+T2i0(t)·cos(3ωt)dt∫t0t0+T2i0(t)·sin(3ωt)dt]]>如果零序电流三次谐波相对基波的幅值差ΔA超过整定阈值,该整定阈值取10%),且零序电流三次谐波相对基波的相位差Δφ在120°~240°范围内,则判断为线路发生了高阻接地故障,发出报警信号;否则转步骤(5);步骤(5)检测方法判断为线路未发生高阻接地故障,闭锁报警信号。...

【技术特征摘要】
1.一种多谐波源干扰下的配电网高阻接地故障检测方法,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤(1)、实时采集配电变电站中量测线路的电流信号其中φ为相别,包含A相、B相、C相和零序,如果现场无法量测零序电流时,根据下式计算零序电流i0(t):i0(t)=iA(t)+iB(t)+iC(t)步骤(2)、计算并检测各相电流工频相位其中ω=2πf=100π,T=1/f=20ms,然后计算各相电流工频相位在半个周波内的变化量如果某一相电流工频相位变化量在90°~180°范围内,而其余两相电流工频相位变化量在0°~90°范围内,则转步骤(4);如果三相电流工频相位变化量均在0°~90°范围内,则转步骤(3);其他情况则转步骤(5);步骤(3)计算并检测各相电流工频幅值然后计算各相电流工频幅值在半个周波内的变化量如果某一相电流工频幅值变化率超过整定阈值,所述的整定阈值取值10%,而其余两相电流工频幅值变化率未超过整定阈值,则转步骤(4),否则转步骤(5);步骤(4)计算零序电流三次谐波相对基波的幅值差ΔA以及零序电流三次谐波相对基波的相位差 Δ A = ( ∫ t 0 t 0 + T 2 i 0 ( t ) · c o s ( 3 ω t ) d t ) 2 + ( ∫ t 0 t 0 + T 2 i 0 ( t ) · s i n ( 3 ω t ) d t ) 2 ( ∫ t 0 t 0 + T 2 i 0 ( t ) · c o s ( ω t ) d t ) 2 + ( ...

【专利技术属性】
技术研发人员:王宾倪江王彦良袁冰刘宗杰马良梁奎徐斌魏亚军
申请(专利权)人:清华大学国网山东省电力公司济宁供电公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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