一种基于阻抗检测的小电流接地电网选线系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于阻抗检测的小电流接地电网选线系统，包括：数据采集模块、频谱分析模块、阻抗计算模块、以及选线算法模块。其中数据采集模块，采集电网零序电压、支路零序电流信号。频谱分析模块，对电网零序电压、支路零序电流信号进行频谱分析。阻抗计算模块，以频谱分析结果为基础查找接地特征频段，并在特征频段内计算各支路特征阻抗。选线算法模块，进行接地故障的识别，并以各支路特征阻抗数据进行选线算法分析，从而判断出接地支路。本发明专利技术的选线系统，是基于电网中各支路自身的阻抗特性，与电网运行状态、具体接地过程等均无关。能够依据各支路阻抗特性的不同，可靠、准确、快速的选出接地线路。

A line selection system based on impedance detection for small current grounded power grid

【技术实现步骤摘要】
一种基于阻抗检测的小电流接地电网选线系统
本专利技术涉及电力系统领域，特别涉及一种基于阻抗检测的小电流接地电网选线系统。
技术介绍
在我国6～66kV电网中，主要采用中性点非有效接地方式，即中性点不接地或经消弧线圈接地的接地方式，采用这两种接地方式的电网一般称为小电流接地电网。小电流接地电网中，最常见的故障时单相接地故障，占总故障的80％以上。单相接地故障发生后，正常两相的相对地电压会升高到线电压，这会引起全电网电压升高，造成电网潜在的绝缘薄弱环节被击穿，至使单相接地故障发展成为相间短路故障，引起线路跳闸、危害设备、人员安全，严重影响电网的可靠运行。因此，当电网发生单相接地故障时，必须尽快找到发生单相接地的线路，即进行“接地选线”，以期尽快排除故障，防止故障扩大，保证设备、人员安全，使电网安全运行。现有的选线，大体上可以分为暂态法、注入法等，其中：暂态法，主要对接地过程中电压、电流信号中包含的高频暂态信号进行分析，找到所有支路中暂态信号最大的支路，即为接地支路。暂态法的核心是接地过程中暂态信号的提取，由于每次接地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于阻抗检测的小电流接地电网选线系统，其特征在于，包括：数据采集模块、频谱分析模块、阻抗计算模块、以及选线算法模块；/n所述数据采集模块，用于采集阻抗检测所需要的电网零序电压、支路零序电流信号；并将采集到的电网零序电压、支路零序电流信号传输给所述频谱分析模块、选线算法模块；/n所述频谱分析模块，接收来自所述选线算法模块的启动命令、接收所述数据采集模块的电网零序电压、支路零序电流信号，并对这些信号进行频谱分析；频谱分析的结果，输入到阻抗计算模块；/n所述阻抗计算模块，接收来自所述频谱分析模块的频谱分析结果，找到接地时的特征频段，并在特征频段内计算出各支路的特征阻抗，计算得到的各支路特征阻...

【技术特征摘要】
1.一种基于阻抗检测的小电流接地电网选线系统，其特征在于，包括：数据采集模块、频谱分析模块、阻抗计算模块、以及选线算法模块；
所述数据采集模块，用于采集阻抗检测所需要的电网零序电压、支路零序电流信号；并将采集到的电网零序电压、支路零序电流信号传输给所述频谱分析模块、选线算法模块；
所述频谱分析模块，接收来自所述选线算法模块的启动命令、接收所述数据采集模块的电网零序电压、支路零序电流信号，并对这些信号进行频谱分析；频谱分析的结果，输入到阻抗计算模块；
所述阻抗计算模块，接收来自所述频谱分析模块的频谱分析结果，找到接地时的特征频段，并在特征频段内计算出各支路的特征阻抗，计算得到的各支路特征阻抗输入到选线算法模块；
所述选线算法模块，接收来自采集模块的电压信号，进行故障的识别，并在故障发生后启动所述频谱分析模块；接收来自阻抗计算模块的支路特征阻抗数据，并依据这些数据进行选线算法分析，从而判断出接地支路。


2.根据权利要求1所述的基于阻抗检测的小电流接地电网选线系统，其特征在于，所述数据采集模块，采集电网零序电压、支路零序电流信号；为保证后续频谱分析、阻抗计算的准确，数据采集模块采用了多路同步、高速采样的技术；其中：
多路同步采样，可以满足100路交流电压或电流、同步误差不超过1μS的全同步采集，保证后续频谱分析、阻抗计算时各交流量的相位误差最小；
多路高速采样，可对每路交流电压或电流进行12.8kHz以上的高速采集，保证后续频谱分析、阻抗计算有足够的频率带宽。


3.根据权利要求1所述的基于阻抗检测的小电流接地电网选线系统，其特征在于，所述频谱分析模块，对零序电压及零序电流信号进行频谱分析；为处理接地过程中产生的高频信号，并避免由此高频信号引起的频谱混叠，采用了加海明窗的快速傅里叶分析算法。


4.根据权利要求1所述的基于阻抗检测的小电流接地电网选线系统，其特征在于，所述阻抗计算模块，以来自频谱分析模块的零序电压、零序电流信号的频谱特征数据为输入，计算出零序电压的特征频段、各支路的特征阻抗；其中：
零序电压的特征频段，是接地发生后，基于不同的接地过程，其所产生的零序电压信号频段是不同的，需要对每次接地过程找到其对应的接地特征最明显的频段；将接地过程中，零序电压幅值最大的相邻3个频率点所包含的频率范围，是为所述零序电压的特征频段；所述特征频段的中心频率点为特征频率；相邻频率点的间隔频率均为50Hz；
各支路的特征阻抗，是接地发生后的电网零序电压，与各支路的零序电流在特征频段内的各频率点的向量比值的向量和；由于特征频段一般包含3个频率点，特征阻抗的计算方法即为：



各支路的特征阻抗，在接地发生后，对接地支路而言，其反映的是其他正常支路的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾雅君，刘斌，张建文，
申请(专利权)人：上海君世电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31