基于零序电流关联的花瓣式城市电网接地故障定位方法技术

本发明专利技术涉及一种基于零序电流关联的花瓣式城市电网接地故障定位方法，对花瓣式城市电网进行了单相和两相接地故障特性分析，充分挖掘了发生接地故障时故障点所在线路两端零序电流的关联关系，为简单有效地实现故障位置精确定位奠定了基础。本发明专利技术仅需在收到线路对端保护的零序电流稳态值之后就能实现精确接地故障定位，无需加装行波测量装置、信号注入装置等，所需通信量少、对信息的同步性要求低，性能可靠，简单易行。

Fault location method of petal type urban power grid based on zero sequence current correlation

【技术实现步骤摘要】
基于零序电流关联的花瓣式城市电网接地故障定位方法
本专利技术属于电力系统配电网保护与控制领域，基于花瓣式城市电网接地故障特性分析结果，提出了一种基于线路两端零序电流关联关系的基于零序电流关联的花瓣式城市电网接地故障定位方法。
技术介绍
直接面向电力用户的城市电网，承担着为用户提供优质电能的重要责任。传统城市电网大多采用辐射状接线方式，故障影响范围大，难以满足城市地区快速经济发展和民生需求。随着城市用电负荷密度迅速增长，对供电可靠性的要求逐渐提高，城市电网接线方式逐渐向单环网、双环网、多分段多联络等接线方式发展，但环网式城市电网在正常运行方式下通常采用闭环设计、开环运行的模式。另一方面，一些占据重要经济地位的高负荷密度的新区则对电网供电可靠性提出了更高要求，如中新广州知识城要求供电可靠率不低于99.999％。因此，在高负荷密度和高供电可靠性需求的区域，采用花瓣式新型城市电网架构的需求日益增强，并且我国的江苏泰州中国医药城、中新广州知识城、北京城市副中心行政办公区等均已完成花瓣式城市电网建设，为实现我国“建设世界一流电网”目标开展了积极探索。...

【技术保护点】
1.一种基于零序电流关联的花瓣式城市电网接地故障定位方法，其特征在于：所述方法的步骤为：/n(1)花瓣式城市电网主干线上每段线路两端均安装有保护装置和断路器，因此每一条花瓣环网主干线上均装有偶数个保护装置，按照顺时针方向，依次对各保护装置进行编号，并称编号较小的保护装置所在线路为上游线路，编号较大的保护装置所在线路为下游线路。所有保护装置，均预先写入该保护所在线路长度、该保护上游线路长度、该保护下游线路长度一级单位长度线路零序阻抗信息；/n(2)对花瓣式城市电网主干线进行单相接地故障分析，则流过故障点所在线路两端、编号为奇数和偶数保护的零序电流表达式分别如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于零序电流关联的花瓣式城市电网接地故障定位方法，其特征在于：所述方法的步骤为：
(1)花瓣式城市电网主干线上每段线路两端均安装有保护装置和断路器，因此每一条花瓣环网主干线上均装有偶数个保护装置，按照顺时针方向，依次对各保护装置进行编号，并称编号较小的保护装置所在线路为上游线路，编号较大的保护装置所在线路为下游线路。所有保护装置，均预先写入该保护所在线路长度、该保护上游线路长度、该保护下游线路长度一级单位长度线路零序阻抗信息；
(2)对花瓣式城市电网主干线进行单相接地故障分析，则流过故障点所在线路两端、编号为奇数和偶数保护的零序电流表达式分别如下：






其中：和分别为单相接地故障时流过故障点所在线路两端保护的零序电流有效值；

为单相接地故障复合序网图中的正序或负序或零序电流的有效值；
ZL1(0)表示故障点所在线路以及该线路所有上游线路的零序阻抗之和；
ZL2(0)表示故障点所在线路所有下游线路的总的零序阻抗；
α为故障点经上游线路到变电站母线的距离与故障点所在线路和该线路所有上游线路总体长度的比值；
(3)对花瓣式城市电网主干线进行两相接地故障分析，则流过故障点所在线路两端、编号为奇数和偶数保护的零序电流表达式分别如下：






其中：和分别为两相接地故障时流过故障点所在线路两端保护的零序电流有效值；

为两相接地故障复合序网图中的零序电流有效值；
(4)故障点所在线路两端保护零序电流大小的比值K1或K2满足如下关系式：






(5)由步骤(4)中的K1、K2关系式，分别可推导得到α的表达式如下：






(6)各保护装置按照躲开正常运行时可能出现的最大不平衡电流进行整定，将该整定值作为各保护装置接地故障的启动值I(0)qd，另外，根据主干线各条线路长度，确定主干线中点位置所在线路...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓龙，袁姝，赵自刚，王强，任江波，常风然，耿少博，何亚坤，李仲青，杨国生，蒋帅，李永丽，李斌，李博通，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司，天津大学，国家电网有限公司，中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13