一种配电线路单相接地故障定位方法及系统技术方案

本申请提供一种配电线路单相接地故障定位方法及系统，其中，所述方法包括：检测终端采集配电线路上三相电的电压信号，并对电压信号进行相模变换，得到零模电压；在零模电压不等于第一预设阈值的情况下，将零模电压传输至上位机；若零模电压大于第二预设阈值，且零模电压对应的行波波头的斜率大于第三预设阈值，上位机采用行波衰减法计算故障点到检测终端的距离；根据故障点到检测终端的距离，确定单相接地故障的位置。本申请提供的方法中，利用零模电压行波衰减特性定位单相接地故障的位置，零模电压行波波头容易识别且精度较高，可以快速找到故障位置，消除隐患，解决了传统定位方法中由于待检测量较弱而导致的定位精度不高的问题。

A Fault Location Method and System for Single-Phase Grounding of Distribution Lines

This application provides a single-phase grounding fault location method and system for distribution line, which includes: detecting terminal collects voltage signals of three-phase electricity on distribution line, and phase-mode transformation of voltage signals to obtain zero-mode voltage; transmitting zero-mode voltage to upper computer when zero-mode voltage is not equal to the first preset threshold; and if zero-mode voltage is greater than the second preset. The upper computer calculates the distance between fault point and detection terminal by traveling wave attenuation method, and determines the location of single-phase grounding fault according to the distance between fault point and detection terminal. In the method provided in this application, the zero-mode voltage traveling wave attenuation characteristic is used to locate the location of single-phase grounding fault. The zero-mode voltage traveling wave head is easy to identify and has high accuracy. It can quickly locate the fault location and eliminate hidden troubles, and solve the problem of low positioning accuracy caused by the weak amount to be detected in the traditional positioning method.

【技术实现步骤摘要】
一种配电线路单相接地故障定位方法及系统
本申请涉及配电线路单相接地故障定位
，具体涉及一种配电线路单相接地故障定位方法及系统。
技术介绍
我国中压配电网在电力网中起到重要的分配电能的作用，中压配电网由配电线路、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成，其中，配电线路主要为架空线路。由于架空线路容易发生接地故障，使得配电网配电的可靠性降低。在多种类型的接地故障中，单相接地故障较为常见。为了增加配电网配电的可靠性，需要及时对配电线路中发生单相接地故障的位置进行定位，其中，单相接地故障的位置被称为故障点，在获得故障点之后，相关部门迅速对单相接地故障进行处理，以消除单相接地故障对于配电的影响。现有单相接地故障定位方法主要有两种，一种是利用故障电流进行定位，另一种是利用初始暂态行波进行定位。然而，在利用故障电流进行定位时，由于发生单相接地故障之后会产生过渡电阻，在过渡电阻的影响下，故障电流可能很小，难以被检测出来；在利用初始暂态行波进行定位时，由于单相接地故障的初相角较小，使得初始暂态行波较弱，也难以被检测出来。由此可见，利用以上两种方法进行单相接地故障的定位时，在发生单相接地故障的情况下，由于待检测量较弱而难以被检测到，从而导致定位精度较低的问题。
技术实现思路
本申请提供一种配电线路单相接地故障定位方法及系统，以解决现有单相接地故障定位方法中，由于待检测量较弱而导致的定位精度较低的问题。本申请的第一方面，提供一种配电线路单相接地故障定位方法，所述方法应用于配电线路单相接地故障定位系统，所述系统包括：检测终端和上位机，所述检测终端通过GSM网络与所述上位机进行通讯，所述检测终端用于检测配电线路是否发生单相接地故障，若发生单相接地故障，所述检测终端将单相接地故障的故障数据传输至所述上位机，所述上位机用于分析所述故障数据，以确定单相接地故障的位置；所述方法包括：所述检测终端采集配电线路上三相电的电压信号；所述检测终端对所述电压信号进行Karenbuaer相模变换，得到零模电压；所述检测终端判断所述零模电压是否等于第一预设阈值；在所述零模电压不等于所述第一预设阈值的情况下，所述检测终端将所述零模电压传输至所述上位机；所述上位机判断所述零模电压是否大于第二预设阈值，若所述零模电压大于第二预设阈值，所述上位机继续判断所述零模电压对应的行波波头的斜率是否大于第三预设阈值；若所述零模电压对应的行波波头的斜率大于第三预设阈值，所述上位机采用行波衰减法计算故障点到检测终端的距离；所述上位机根据所述故障点到检测终端的距离，确定单相接地故障的位置。可选的，所述检测终端对所述电压信号进行Karenbuaer相模变换，得到零模电压，包括：所述检测终端根据以下公式进行对所述电压信号进行Karenbuaer相模变换：其中，ua(t)、ub(t)及uc(t)为三相电的电压信号；u0(t)为零模电压。可选的，所述上位机采用行波衰减法计算故障点到检测终端的距离，包括：所述上位机根据以下公式计算α1、α2：其中，R0、L0、G0、C0为频率wi下的线路单位长度参数，i＝1,2；αi为γi的实部，βi为γi的虚部，j为复数，w1、w2为所述零模电压对应的行波波头可傅里叶分解出的任意两个频率，α1、α2分别为频率w1、w2的情况下行波波头幅值衰减系数；所述上位机根据以下公式计算故障点到检测终端的距离：其中，x为故障点到检测终端的距离，H为所述任意两个频率w1、w2的频率分量幅值的比值。可选的，所述上位机根据所述故障点到检测终端的距离，确定单相接地故障的位置，包括：所述上位机根据所述故障点到相邻两个所述检测终端的距离x1和x2，将利用所述距离x1和x2确定的故障点的交集作为单相接地故障的位置。本申请的第二方面，提供一种配电线路单相接地故障定位系统，所述系统包括：检测终端和上位机，所述检测终端通过GSM网络与所述上位机进行通讯，所述检测终端用于检测配电线路是否发生单相接地故障，若发生单相接地故障，所述检测终端将单相接地故障的故障数据传输至所述上位机，所述上位机用于分析所述故障数据，以确定单相接地故障的位置；所述检测终端包括：数据采集模块，用于采集配电线路上三相电的电压信号；相模变换模块，用于对所述电压信号进行Karenbuaer相模变换，得到零模电压；第一判断模块，用于判断所述零模电压是否等于第一预设阈值；数据传输模块，用于在所述判断模块确定所述零模电压不等于所述第一预设阈值的情况下，将所述零模电压传输至所述上位机；所述上位机包括：第二判断模块，用于判断所述零模电压是否大于第二预设阈值，若所述零模电压大于第二预设阈值，所述上位机继续判断所述零模电压对应的行波波头的斜率是否大于第三预设阈值；计算模块，用于在所述判断模块确定所述零模电压对应的行波波头的斜率大于第三预设阈值的情况下，采用行波衰减法计算故障点到检测终端的距离；确定模块，用于根据所述故障点到检测终端的距离，确定单相接地故障的位置。可选的，所述相模变换模块包括：相模变换单元，用于根据以下公式进行对所述电压信号进行Karenbuaer相模变换：其中，ua(t)、ub(t)及uc(t)为三相电的电压信号；u0(t)为零模电压。可选的，所述计算模块包括：第一计算单元，用于根据以下公式计算α1、α2：其中，R0、L0、G0、C0为频率wi下的线路单位长度参数，i＝1,2；αi为γi的实部，βi为γi的虚部，j为复数，w1、w2为所述零模电压对应的行波波头可傅里叶分解出的任意两个频率，α1、α2分别为频率w1、w2的情况下行波波头幅值衰减系数；第二计算单元，用于根据以下公式计算故障点到检测终端的距离：其中，x为故障点到检测终端的距离，H为所述任意两个频率w1、w2的频率分量幅值的比值。可选的，所述确定模块包括：确定单元，用于根据所述故障点到相邻两个所述检测终端的距离x1和x2，将利用所述距离x1和x2确定的故障点的交集作为单相接地故障的位置。由以上技术方案可知，本申请提供的方法中，利用零模电压行波衰减特性定位单相接地故障的位置，零模电压行波波头容易识别且精度较高，可以快速找到故障位置，消除隐患，解决了传统定位方法中由于待检测量较弱而导致的定位精度不高的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。图1为本申请实施例提供的一种配电线路单相接地故障定位方法的工作流程示意图；图2为本申请实施例提供的一种配电线路单相接地故障定位系统的场景示意图；图3为本申请实施例提供的一种配电线路单相接地故障定位系统的结构示意图。具体实施方式为解决现有单相接地故障定位方法中，由于待检测量较弱而导致的定位精度较低的问题，本申请提供一种配电线路单相接地故障定位方法及系统。参照图1所示的工作流程图，本申请实施例提供一种配电线路单相接地故障定位方法，所述方法应用于配电线路单相接地故障定位系统，所述系统包括：检测终端和上位机，所述检测终端通过GSM网络与所述上位机进行通讯，所述检测终端用于检测配电线路是否发生单相接地故障，若发生单相接地故障，所述检测终端将单相接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电线路单相接地故障定位方法，其特征在于，所述方法应用于配电线路单相接地故障定位系统，所述系统包括：检测终端和上位机，所述检测终端通过GSM网络与所述上位机进行通讯，所述检测终端用于检测配电线路是否发生单相接地故障，若发生单相接地故障，所述检测终端将单相接地故障的故障数据传输至所述上位机，所述上位机用于分析所述故障数据，以确定单相接地故障的位置；所述方法包括：所述检测终端采集配电线路上三相电的电压信号；所述检测终端对所述电压信号进行Karenbuaer相模变换，得到零模电压；所述检测终端判断所述零模电压是否等于第一预设阈值；在所述零模电压不等于所述第一预设阈值的情况下，所述检测终端将所述零模电压传输至所述上位机；所述上位机判断所述零模电压是否大于第二预设阈值，若所述零模电压大于第二预设阈值，所述上位机继续判断所述零模电压对应的行波波头的斜率是否大于第三预设阈值；若所述零模电压对应的行波波头的斜率大于第三预设阈值，所述上位机采用行波衰减法计算故障点到检测终端的距离；所述上位机根据所述故障点到检测终端的距离，确定单相接地故障的位置。

【技术特征摘要】
1.一种配电线路单相接地故障定位方法，其特征在于，所述方法应用于配电线路单相接地故障定位系统，所述系统包括：检测终端和上位机，所述检测终端通过GSM网络与所述上位机进行通讯，所述检测终端用于检测配电线路是否发生单相接地故障，若发生单相接地故障，所述检测终端将单相接地故障的故障数据传输至所述上位机，所述上位机用于分析所述故障数据，以确定单相接地故障的位置；所述方法包括：所述检测终端采集配电线路上三相电的电压信号；所述检测终端对所述电压信号进行Karenbuaer相模变换，得到零模电压；所述检测终端判断所述零模电压是否等于第一预设阈值；在所述零模电压不等于所述第一预设阈值的情况下，所述检测终端将所述零模电压传输至所述上位机；所述上位机判断所述零模电压是否大于第二预设阈值，若所述零模电压大于第二预设阈值，所述上位机继续判断所述零模电压对应的行波波头的斜率是否大于第三预设阈值；若所述零模电压对应的行波波头的斜率大于第三预设阈值，所述上位机采用行波衰减法计算故障点到检测终端的距离；所述上位机根据所述故障点到检测终端的距离，确定单相接地故障的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测终端对所述电压信号进行Karenbuaer相模变换，得到零模电压，包括：所述检测终端根据以下公式进行对所述电压信号进行Karenbuaer相模变换：其中，ua(t)、ub(t)及uc(t)为三相电的电压信号；u0(t)为零模电压。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上位机采用行波衰减法计算故障点到检测终端的距离，包括：所述上位机根据以下公式计算α1、α2：其中，R0、L0、G0、C0为频率wi下的线路单位长度参数，i＝1,2；αi为γi的实部，βi为γi的虚部，j为复数，w1、w2为所述零模电压对应的行波波头可傅里叶分解出的任意两个频率，α1、α2分别为频率w1、w2的情况下行波波头幅值衰减系数；所述上位机根据以下公式计算故障点到检测终端的距离：其中，x为故障点到检测终端的距离，H为所述任意两个频率w1、w2的频率分量幅值的比值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上位机根据所述故障点到检测终端的距离，确定单相接地故障的位置，包括：所述上位机根据所述故障点到相邻两个所述检测终端的距离x1和x2，将利用所述距离x1和x2确定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红文，徐雨，王科，杨庆，聂鼎，杨金东，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53