一种基于相电流暂态稳态的配电网单相接地故障感知方法技术

技术编号:29580915 阅读:75 留言:0更新日期:2021-08-06 19:37
本申请公开了一种基于相电流暂态稳态的配电网单相接地故障感知方法,包括采集配电网三相电流,合成零序电流并计算基波幅值,发生单相接地故障时获取故障信号,从而获取故障发生时刻和线路故障分量电流;求取故障分量电流的基频分量幅值与高频分量幅值,判断其二者的数量关系是否满足故障感知判据;当满足判据时,判断系统出现经电阻接地故障,利用故障分量电流的稳态特征结合方差得出故障路径定位结果;反之则判断系统出现经电弧接地故障,利用故障分量电流的暂态特征结合改进S变换获取故障发生时刻采样点和三相电流突变方向得出故障路径定位结果。本发明专利技术可适用于配电网出现的多种单相接地故障类型,有效提高配电网运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相电流暂态稳态的配电网单相接地故障感知方法
本专利技术属于电力自动化
,涉及一种基于相电流暂态稳态的配电网单相接地故障感知方法。
技术介绍
配电网作为连接电力系统与用户的桥梁,其能否运行可靠性决定了电力用户的用电质量和安全。随着经济社会的不断进步,配电网呈现出规模扩大化、拓扑结构复杂化的发展趋势,配电网单相接地故障问题亦出现故障特征不明显、故障情况多样等特点,单相接地故障定位问题并没有被很好解决,无法满足其经济可靠运行的要求。目前配电网故障定位技术可根据判断信号来源大致分为基于线路自身信号和基于外部注入信号的两类方法。这两类方法在满足要求时具有较高的动作准确率,但由于基于外部信号注入的定位技术需额外安装信号注入设备,影响工程经济性,在实际中现场往往采用基于线路自身信号的故障定位技术。基于线路自身信号的故障定位技术大多应用线路自身零序信号完成判断,但配电网部分区域零序电流或电压互感器缺失导致定位装置无法获得相应判断信号使得应用效果不佳。同时,基于零序信号的故障定位技术对通信有较高的依赖性,当通信失灵时会导致算法失效。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相电流暂态稳态的配电网单相接地故障感知方法,其特征在于:/n所述方法包括以下步骤:/n步骤1:实时采集配电网三相电流,合成零序电流并计算零序电流基波幅值;/n零序电流基波幅值大于设定阈值时,判断发生单相接地故障,进入步骤2;/n步骤2:获取三相电流,即故障信号,并进行预处理;/n步骤3:利用改进S变换将步骤2预处理的故障信号分解并利用求取一阶差商最大值的方法获取故障发生时刻;/n步骤4:利用故障发生时刻前后相差整周期的三相电流相减得到线路故障分量电流;/n步骤5:利用改进S变换求取故障分量电流的基频分量幅值A

【技术特征摘要】
1.一种基于相电流暂态稳态的配电网单相接地故障感知方法,其特征在于:
所述方法包括以下步骤:
步骤1:实时采集配电网三相电流,合成零序电流并计算零序电流基波幅值;
零序电流基波幅值大于设定阈值时,判断发生单相接地故障,进入步骤2;
步骤2:获取三相电流,即故障信号,并进行预处理;
步骤3:利用改进S变换将步骤2预处理的故障信号分解并利用求取一阶差商最大值的方法获取故障发生时刻;
步骤4:利用故障发生时刻前后相差整周期的三相电流相减得到线路故障分量电流;
步骤5:利用改进S变换求取故障分量电流的基频分量幅值A0与高频分量幅值A;
步骤6:利用基频分量幅值与高频分量幅值数量关系形成的故障感知判据,判断步骤5的基频分量幅值A0与高频分量幅值A的数量关系是否满足故障感知判据;
当满足判据时,判断系统出现经电阻接地故障,故障分量电流稳态过程平稳,利用故障分量电流的稳态特征结合方差得出故障路径定位结果;
反之,则判断系统出现经电弧接地故障,利用故障分量电流的暂态特征结合改进S变换获取故障发生时刻采样点和三相电流突变方向得出故障路径定位结果。


2.根据权利要求1所述的一种基于相电流暂态稳态的配电网单相接地故障感知方法,其特征在于:
步骤2中,获取三相电流后,利用相加法合成零序电流并利用累加法进行消除零飘预处理。


3.根据权利要求1所述的一种基于相电流暂态稳态的配电网单相接地故障感知方法,其特征在于:
所述改进S变换的公式如下:



式中,τ为控制高斯窗口ω(τ-t,f)在时间轴t的位置参数;f为频率;j为虚数单位,a为高斯窗幅度调节系数、b为高斯窗指数调节系数。


4.根据权利要求1所述的一种基于相电流暂态稳态的配电网单相接地故障感知方法,其特征在于:
步骤4所述利用故障发生时刻前后相差整周期的三相电流相减得到线路故障分量电流,具体为:
将故障发生时刻后一周期与故障发生前两周期的信号对应相减,获取故障分量电流,即:
if(t)=i(t0+T+t)-i(t0-2×T+t)(t=1、2...T);
if(t)为t时刻故障分量电流,i(t)为t时刻三相电流信号,t0为故障发生时刻,T为采样周期。


5.根据权利要求1所述的一种基于相电流暂态稳态的配电网单相接地故障感知方法,其特征在于:
步骤6中,故障感知判据为:KA·A0>A,KA取值范围为:0.4≤KA≤0.5。


6.根据权利要求1所述的一种基于相电流暂态稳态的...

【专利技术属性】
技术研发人员:齐郑赵昕一
申请(专利权)人:华北电力大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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