区段式线路接地故障检测隔离系统及其检测隔离方法技术方案

本发明专利技术涉及一种区段式线路接地故障检测隔离系统及其检测隔离方法，包括有若干套具备广域同步特性的广域同步型断路器控制器，以及广域同步型相电流传感器构成。广域同步型断路控制器检测到系统的接地故障发生后，记录触发时刻。在故障定位检测模块中，判断最终输出故障是否位于自身和相邻下游的广域同步型断路控制器之间的区段。由此，可以在发生单相接地故障时，根据区域信息快速准确定位是否发生在区域内，对于区域内故障快速切换故障区间，并上报更加准确的故障区间给上级平台或最终用户。

【技术实现步骤摘要】
区段式线路接地故障检测隔离系统及其检测隔离方法
本专利技术涉及一种电力系统中的故障隔离系统及其检测隔离方法，尤其涉及一种区段式线路接地故障检测隔离系统及其检测隔离方法。
技术介绍
就现有的电力线路来看，配电线路分支多，线路长，拓扑较为复杂。一当出现短路或接地故障时，必须尽快隔离和排除故障，否则会严重影响供电质量和效率，甚至带来供电安全的问题。为了能尽快隔离和排除故障，又不造成大面积的停电，就需要对故障进行准确的定位。目前，线路常用的配电自动化终端FTU基本采用本地式的隔离保护。实施期间，根据自身采集的零序电流、零序电压特征判断自身是否属于故障线路并位于故障上游。但是，实际应用中存在根据单点的数据特征对于故障检测准确度不高的问题。此外，某一位置的FTU无法知道自己是否位于故障最近邻的上游位置。为了解决问题，当前基本是采用集中式，就是FTU将判据定位结果上报到主站，由主站统一完成故障定位，然后遥控故障点相邻上游的FTU隔离故障区间。另外一种方法是检测到自身为故障点上游的FTU装置之间通过延时配合+重合闸的原理来实现故障自愈。在实施期间，线路需要先停电，而且在时序配合和重合闸要求都比较高。而从现场应用来看，更需要能就地支持接地故障准确定位并完成快速隔离的方案。有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种区段式线路接地故障检测隔离系统及其检测隔离方法，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种区段式线路接地故障检测隔离系统及其检测隔离方法。本专利技术的区段式线路接地故障检测隔离系统，其中：包括有若干套具备广域同步特性的广域同步型断路器控制器，以及广域同步型相电流传感器构成，所述广域同步型断路控制器安装于上游及下游，若下游存在多个分支，则在分支上也安装有广域同步型断路控制器；所述广域同步特性基于GPS/北斗卫星系统授时；或是，基于5G通信系统授时，所述广域同步型断路控制器内至少设有两个远传通信模组，一个远传通信模组负责与配电自动化主站或其它上级平台通信；另一个远传通信模组负责与区域内的广域同步型相电流传感器或相邻下游的广域同步型断路控制器通信。进一步地，上述的区段式线路接地故障检测隔离系统，其中，所述广域同步型断路控制器内设置有低功耗微处理器，用于在收集所辖区域的录波数据后，完成故障检测定位算法的运算，判断出故障是否发生在区域内，如果在区域内，将定位区段上送给上级平台。更进一步地，上述的区段式线路接地故障检测隔离系统，其中，所述广域同步型断路器控制器为设有断路器与控制器的融合类断路器。区段式线路接地故障检测隔离方法，其包括以下步骤：步骤一，广域同步型断路控制器检测到系统的接地故障发生后，记录触发时刻，向其相邻下游的广域同步断路控制器发出召测指令，获取召测波形；步骤二，安装于上游的广域同步型断路控制器接收到召测波形后，在故障定位检测模块中，判断最终输出故障是否位于自身和相邻下游的广域同步型断路控制器之间的区段；步骤三，在上游位置的广域同步型断路控制器确认了接地故障发生于本套装置与相邻下游的广域同步型断路控制器之间后，监测零序电压异常的持续时间，启动跳闸流程，控制断路器断开。进一步地，上述的区段式线路接地故障检测隔离方法，其中，所述步骤一的召测波形获取方式为，获取相同时刻内,下游的广域同步断路控制器与相邻下游广域同步断路控制器之间的广域同步型相电流传感器在该时刻的三相电流录波波形，如果该广域同步型断路控制器在下游无其它广域同步型断路控制器，则召测其下游的广域同步型相电流传感器的三相电流录波波形。更进一步地，上述的区段式线路接地故障检测隔离方法，其中，所述步骤二中，通过多点的零序电流进行比较为基础的算法，完成故障检测定位。更进一步地，上述的区段式线路接地故障检测隔离方法，其中，设定预设门限T1，时延参数T2；当持续时间超过设定门限T1时，启动跳闸流程，控制断路器断开，实现故障区段隔离；在跳闸后，如果时延满足T2，则断路器合闸，合闸后，若零序电压再次发生异常，则立刻重新启动跳闸流程，否则不再跳开；所述T1的取值范围在5秒至90秒，所述T2的取值范围在0至180秒。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：1、可以在发生单相接地故障时，根据区域信息快速准确定位是否发生在区域内，对于区域内故障快速切换故障区间，并上报更加准确的故障区间给上级平台或最终用户。2、相比现有集中式主站方案效率更高，故障切除更快，也避免了可能遥控分合闸失败带来的系列问题，降低了通信需求和对主站的算法要求。3、相比单点的零序过流保护，故障定位更加准确，供电可靠性更高，是快速准确隔离故障区间的优化方案。4、布局较为简单，易于布置实施。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是区段式线路接地故障检测隔离系统的布局示意图。图2是区段式线路接地故障检测隔离方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图1至2的区段式线路接地故障检测隔离系统，其与众不同之处在于：包括有若干套具备广域同步特性的广域同步型断路器控制器，以及广域同步型相电流传感器构成。实施期间，广域同步型断路控制器安装于上游及下游，若下游存在多个分支，则在分支上也安装有广域同步型断路控制器。为了便于第一时间发现故障，且可以保证满足有效的授时通讯，本专利技术采用的广域同步特性基于GPS/北斗卫星系统授时。当然，也可以基于5G通信系统授时。并且，广域同步型断路控制器内至少设有两个远传通信模组。具体来说，一个远传通信模组负责与配电自动化主站或其它上级平台通信；另一个远传通信模组负责与区域内的广域同步型相电流传感器或相邻下游的广域同步型断路控制器通信。结合本专利技术一较佳的实施方式来看，为了实现便捷化的自主数据处理，可以针对不同的录波数据进行相应的检测计算，在广域同步型断路控制器内设置有低功耗微处理器。在实施期间，其用于在收集所辖区域的录波数据后，完成故障检测定位算法的运算。同时，可以利用低功耗微处理器来判断判断出故障是否发生在区域内，如果在区域内，则将定位区段上送给上级平台。并且，考虑到某些特殊的应用需要，采用的广域同步型断路器控制器还可以为设有断路器与控制器的融合类断路器。结合实际布局来看，如图1所示，QFA,QFB,QFC,QFD为广域同步型断路控制器(因本身也具备同步测量功能，所以也可视为广域同步型相电流传感器)。A1,A2,A3,A5,A6,A9,A10,A11为广域同步型相电流传感器。同时，QFA,A1,A2,A3和QFB构成一个区域，QFA与A1,A2,A3，QFB通信，A1,A2,A3,QFB之间无需相互本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.区段式线路接地故障检测隔离系统，其特征在于：包括有若干套具备广域同步特性的广域同步型断路器控制器，以及广域同步型相电流传感器构成，所述广域同步型断路控制器安装于上游及下游，若下游存在多个分支，则在分支上也安装有广域同步型断路控制器；所述广域同步特性基于GPS/北斗卫星系统授时；或是，基于5G通信系统授时，所述广域同步型断路控制器内至少设有两个远传通信模组，一个远传通信模组负责与配电自动化主站或其它上级平台通信；另一个远传通信模组负责与区域内的广域同步型相电流传感器或相邻下游的广域同步型断路控制器通信。/n

【技术特征摘要】
1.区段式线路接地故障检测隔离系统，其特征在于：包括有若干套具备广域同步特性的广域同步型断路器控制器，以及广域同步型相电流传感器构成，所述广域同步型断路控制器安装于上游及下游，若下游存在多个分支，则在分支上也安装有广域同步型断路控制器；所述广域同步特性基于GPS/北斗卫星系统授时；或是，基于5G通信系统授时，所述广域同步型断路控制器内至少设有两个远传通信模组，一个远传通信模组负责与配电自动化主站或其它上级平台通信；另一个远传通信模组负责与区域内的广域同步型相电流传感器或相邻下游的广域同步型断路控制器通信。


2.根据权利要求1所述的区段式线路接地故障检测隔离系统，其特征在于：所述广域同步型断路控制器内设置有低功耗微处理器，用于在收集所辖区域的录波数据后，完成故障检测定位算法的运算，判断出故障是否发生在区域内，如果在区域内，将定位区段上送给上级平台。


3.根据权利要求1所述的区段式线路接地故障检测隔离系统，其特征在于：所述广域同步型断路器控制器为设有断路器与控制器的融合类断路器。


4.区段式线路接地故障检测隔离方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，广域同步型断路控制器检测到系统的接地故障发生后，记录触发时刻，向其相邻下游的广域同步断路控制器发出召测指令，获取召测波形；
步骤二，安装于上游的广域同步型断路控制器接收到召测波形后...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉晓龙，
申请(专利权)人：苏州银蕨电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32