基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法技术

本发明专利技术公开了一种基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法，任选3条线路，估算其对地电容电流。当配电网发生单相接地故障时，计算三条线路的首半波采样值的绝对值和，并选取中间值及其所对应的估算电容电流值的比；依据该比值和零序电压的大小为依据，选用不同的互差绝对值和选线判据计算方法。当满足条件时，采用基于半波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据；当不满足条件时，如果为中性点不接地配电网，则采用基于全波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据；当为中性点经消弧线圈接地配电网，则采用基于采样值功率修正后的全波互差绝对值和法计算选线判据；选线判据最大值所对应的线路即为故障线路；本发明专利技术计算简单、准确。

【技术实现步骤摘要】
基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法
本专利技术属于电力系统自动化
，特别涉及了一种基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法。
技术介绍
配电网单相接地故障选线一直是继电保护的一个难点。由于配电网发生单相接地故障时故障特征比较复杂，故障类型多，其故障分量相对而言又非常小，因此严重影响了接地故障选线的准确性。为此，大量电力工作者也提出了一些利用接地故障后的零序分量特征实现的选线方法。这些选线方法主要有：利用接地故障后的零序分量的特征构成的基于零序电流量的选线方法；基于零序能量分析的选线方法；基于小波分析的选线方法；基于注入信号特征的选线方法等。但是上述这些方法都具有一定的局限性，如准确率低、零序电流暂态分量频率不确定、幅值和相位计算复杂等。因此开展具有计算简单、易实现和推广的基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法的研究，对提高配电网运行的安全性可靠性具有重要的研究价值。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
提出的技术问题，本专利技术提供了一种基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法，以克服传统配电网单相接地故障选线的缺点，解决零序电流暂态分量频率不确定、幅值和相位计算复杂的问题，实现配电网各种类型单相接地故障的准确选线。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法，包括以下步骤：S1、根据配电网的结构和线路的数量，对线路进行编号，确定M的值；S2、任选3条线路，按照3条线路的基本数据，估算出这3条线路的对地电容电流，并进行保存；S3、通过检测配电网零序电压的大小来判断配电网是否发生单相接地故障，若发生了单相接地故障，则进行下一步；S4、计算所选择的3条线路的首半波的采样点绝对值的和分别为I0·1、I0·2、I0·3；S5、以I0·1、I0·2、I0·3三个数据中的去除最大值和最小值后的一个值作为参考量I0，I0对应的线路的估算电容电流记为Ic；S6、确定每次单相接地故障时计算选线判据的方法；S7、当满足步骤S6设定条件时，采用基于半波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0·i；S8、当不满足步骤S6设定的条件时，对配电网不同的中性点接地方式采用不同的故障判据计算方法；如果配电网为中性点不接地方式则采用基于全波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据；当配电网为中性点经消弧线圈接地方式则采用基于全波采样值功率修正后的互差绝对值和法计算选线判据；S9、利用选线判据最大法选出故障线路，即选线判据最大值所对应的线路即为故障线路。进一步的，步骤S6中，依据式(2)为设定条件，从而对配电网每次的单相接地故障确定其对应的互差绝对值和选线判据计算方法；进一步的，在步骤S6中，当满足式(2)所设定条件时，采用基于首半波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0·i；进一步的，当不满足式(2)所设定条件时，对配电网不同的中性点接地方式采用不同的选线判据计算方法；当配电网中性点不接地时，采用基于全波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0·i，如式(4)所示：当配电网中性点经消弧线圈接地时，采用基于全波采样值功率修正后的互差绝对值和法计算选线判据P0·i，如式(5)所示：其中：F0·i为功率修正系数。采用上述技术方案带来的有益效果：本专利技术是一种直接利用配电网单相接地故障零序电流采样点的值而实现故障选线的新方法。本专利技术可有效解决中性点不接地和中性点经消弧线圈接地等配电网各类单相接地故障时零序电流暂态分量频率不确定、幅值和相位计算复杂的问题，可以有效提高配电网单相接地故障选线的准确性，且具有计算简单、易实现和推广的特点。附图说明图1是本专利技术的流程图；图2是配电网示意图；图3是中性点不接地配电网L2上发生A相接地故障示意图；图4是中性点经消弧线圈接地配电网L2上发生A相接地故障示意图；图5是中性点不接地配电网L2上发生A相电弧性接地故障时各线路的零序电流波形图(暂态)；图6是中性点经消弧线圈接地配电网L2上发生A相电弧性接地故障时各线路的零序电流波形图(暂态)；图7是中性点不接地配电网L2上发生A相接地故障时各线路的零序电流波形图(稳态)；图8是中性点经消弧线圈接地配电网L2上发生A相接地故障时各线路的零序电流波形图(稳态)。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术提出了一种基于采样值法的配电网电弧性接地故障选线方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤1：根据配电网的结构和线路的数量，对线路进行编号；步骤2：任选3条线路(如线路L1、L2、L3)，按照该线路的类型(架空线、电缆)、截面积、长度等基本数据，估算出这三条线路的对地电容电流，并进行保存，其估算电容电流记为：Ic·1、Ic·2、Ic·3；步骤3：通过检测配电网电压互感器二次侧的零序电压来判断是否发生单相接地故障，如果是则开始进行故障选线。当U0≥U0zd时，判断为发生单相接地故障。其中U0为变电站内监测到的零序电压有效值；U0zd为零序电压整定值；步骤4：计算所选择的三条线路的首半波的采样点绝对值的和；如式(1)所示：其中：N为一个周波的采样点数；T为折算系数，由零序互感器、采样电路、A/D位数等因素确定，可以提前测定；i0·i(k)为第i条线路的第k个采样点的值；步骤5：以I0·1、I0·2、I0·3三个数据中的去除最大值和最小值后的一个值作为为参考量I0，其对应的线路的估算电容电流记为Ic；步骤6：依据式(2)所述条件确定配电网单相接地故障选线判据计算方法；步骤7：当满足式(2)所设定条件时，采用基于半波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0.i；其公式如(3)所示：步骤8：当不满足式(2)所设定条件时，对配电网不同的中性点接地方式采用不同的选线判据计算方法；当配电网中性点不接地时，采用基于全波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0·i，如式(4)所示：当配电网中性点经消弧线圈接地时，采用基于全波采样值功率修正后的互差绝对值和法计算选线判据P0·i，如式(5)所示；其中：F0·i为功率修正系数；步骤9：利用选线判据最大法选出故障线路，即选线判据最大值所对应的线路即为故障线路以下通过实施例对本专利技术进行说明。图2所示的配电网，假设零序电压的整定值为10％额定相电压，当零序电压大于该值时认为发生了单相接地故障。根据图2，线路L1～L5定义为线路。(1)线路L2上发生A相电弧性接地故障，如图3所示，此时满足：U0≥U0zd，开始选择故障线路。根据各线路检测到的零序电流采样点的值，计算出线路L1～L5的选线判据如表1所示：表1...

【技术保护点】
1.基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、根据配电网的结构和线路的数量，对线路进行编号；/nS2、任选3条线路，按照3条线路的基本数据，估算出这3条线路的对地电容电流，并进行保存；/nS3、通过检测配电网零序电压的大小来判断配电网是否发生单相接地故障，若发生了单相接地故障，则进行下一步；/nS4、计算所选择的3条线路的首半波的采样点绝对值的和分别为I

【技术特征摘要】
1.基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、根据配电网的结构和线路的数量，对线路进行编号；
S2、任选3条线路，按照3条线路的基本数据，估算出这3条线路的对地电容电流，并进行保存；
S3、通过检测配电网零序电压的大小来判断配电网是否发生单相接地故障，若发生了单相接地故障，则进行下一步；
S4、计算所选择的3条线路的首半波的采样点绝对值的和分别为I0·1、I0·2、I0·3；
S5、以I0·1、I0·2、I0·3三个数据中的去除最大值和最小值后的一个值作为参考量I0，I0对应的线路的估算电容电流记为Ic；
S6、确定每次单相接地故障时计算选线判据的方法；
S7、当满足步骤S6设定条件时，采用基于半波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0·i；
S8、当不满足步骤S6设定的条件时，对配电网不同的中性点接地方式采用不同的故障判据计算方法；如果配电网为中性点不接地方式则采用基于全波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据；当配电网为中性点经消弧线圈接地方式则采用基于全波采样值功率修正...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈士军，吴波，邓天，王艳，唐润恒，刘苏云，张森，周沫，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司沛县供电分公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32