小电流接地系统故障线路寻找方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种小电流接地系统故障线路寻找方法、装置、设备及介质，本发明专利技术小电流接地系统故障线路寻找方法，采用暂态零序电流真有效值为特征参数，灵敏度高且不受消弧线圈、不稳定电弧影响，可靠性高；采用线图图傅里叶变换中心性为判别根据，选线准确率高，且该方法抗干扰能力强，易于实现，适用范围广；将原有的电力系统拓扑转换为线图，并合理设置节点信号与边权重，利用“图频率”分析手段—图傅里叶变换，为小电流接地系统发生单相接地故障提供了新的选线方法。了新的选线方法。了新的选线方法。

【技术实现步骤摘要】
小电流接地系统故障线路寻找方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术属于电力系统故障线路检测
，具体涉及一种小电流接地系统故障线路寻找方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]我国中低压配电网通常采用小电流接地系统，配电网拓扑结构复杂且负荷节点较多，单相接地故障是较常见的一种故障。在发生单相接地故障后，由于电容性的故障电流数值较小，一般允许继续运行1
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2小时，但若不及时处理并切除故障，可能会导致故障进一步发展为两相或三相短路，直接影响正常的生产生活。如果故障点出现间歇性电弧接地，则会产生串联谐振过电压，进而威胁系统绝缘甚至烧坏设备。因此，如何精确快速地查找故障线路，并快速切除故障对电力系统具有重要的工程实践意义与研究价值。
[0003]现有的选线算法根据所提取信号的特征种类，可以分为三类。第一类为稳态分量法，包括：群体比幅比相法、零序有功功率法、五次谐波法等；第二类为暂态分量法，包括：首半波法、特征频带法、小波分析法等；第三类为综合选线法。由于配电网在实际运行中，常受到多种因素的干扰，如：接地电阻、接地时刻电压相位、末端负荷、线路不平衡电流、各条出线长度等，对选线判据的准确性造成影响，容易导致误判。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种小电流接地系统故障线路寻找方法、装置、设备及介质，以解决现有技术中，故障选线方法受到多种因素的干扰导致误判的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术的第一方面，提供了一种小电流接地系统故障线路寻找方法，包括如下步骤：
[0007]发生单相接地故障时，获取各条出线一个周波的零序电流采样数据；
[0008]基于所述零序电流采样数据，计算各条出线暂态零序电流的真有效值；
[0009]基于配电网原有的拓扑结构以及所述各条出线暂态零序电流的真有效值建立线图；
[0010]基于所述线图定义线图重要性信号，利用图傅里叶变换得到线图中各节点的图傅里叶变换系数；
[0011]基于所述各节点的图傅里叶变换系数，计算各节点的图傅里叶变换中心性；
[0012]比较各节点的图傅里叶变换中心性大小，选取图傅里叶变换中心性最大的线路作为故障线路。
[0013]作为本专利技术可选的一种方案，所述发生单相接地故障时，获取异动点后各条出线一个周波的零序电流采样数据的步骤中，判断单相接地故障的方法为：采集母线的零序电压，当所述母线的零序电压超过预设阈值时，判定发生单相接地故障。
[0014]作为本专利技术可选的一种方案，所述发生单相接地故障时，获取异动点后各条出线
一个周波的零序电流采样数据的步骤中，通过故障零序电流录波装置，获取异动点后各条出线一个周波零序电流采样数据。
[0015]作为本专利技术可选的一种方案，所述基于所述零序电流采样数据，计算各条出线暂态零序电流的真有效值的步骤中，第M条出线暂态零序电流的真有效值计算方式如下：
[0016][0017]式中，I
0n
是故障一周波内零序电流的第n个采样数据，I
0M
为第M条出线暂态零序电流的真有效值，N为暂态零序电流信号的总采样个数。
[0018]作为本专利技术可选的一种方案，所述基于配电网原有的拓扑结构以及所述各条出线暂态零序电流的真有效值建立线图的步骤，具体包括：
[0019]配电网原有的拓扑结构包括母线出口、线路的转弯杆塔、分段开关、线路末端，以母线出口、线路的转弯杆塔、分段开关、线路末端为边，以暂态零序电流真有效值为节点信号，以各相邻节点暂态零序电流真有效值差为各边权重，建立线图。
[0020]作为本专利技术可选的一种方案，所述基于所述线图定义线图重要性信号，利用图傅里叶变换得到线图中各节点的图傅里叶变换系数的步骤中，定义线图节点n的重要性信号f
n
＝[f
n
(1)，f
n
(2)，...，f
n
(N)]T
，采用从单个节点到参考节点的成本的倒数作为其特征，其中f
n
(i)是从节点i到节点n最短路径的权重之和的倒数。
[0021]作为本专利技术可选的一种方案，所述基于所述各节点的图傅里叶变换系数，计算各节点的图傅里叶变换中心性的步骤中，节点n的图傅里叶变换中心性通过下式计算：
[0022][0023]式中，对应于参考节点n的重要性信号，w(λ
l
)是分配给与频率λ
l
对应的图傅里叶变换系数的权重。
[0024]本专利技术的第二方面，提供了一种小电流接地系统故障线路寻找装置，包括：
[0025]获取模块，用于在发生单相接地故障时，获取异动点后各条出线一个周波的零序电流采样数据；
[0026]第一计算模块，用于基于所述零序电流采样数据，计算各条出线暂态零序电流的真有效值；
[0027]线图构建模块，用于基于配电网原有的拓扑结构以及所述各条出线暂态零序电流的真有效值建立线图；
[0028]变换模块，用于基于所述线图定义线图重要性信号，利用图傅里叶变换得到线图中各节点的图傅里叶变换系数；
[0029]第二计算模块，用于基于所述各节点的图傅里叶变换系数，计算各节点的图傅里叶变换中心性；
[0030]比较模块，用于比较各节点的图傅里叶变换中心性大小，选取图傅里叶变换中心
性最大的线路作为故障线路。
[0031]本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现上述的小电流接地系统故障线路寻找方法。
[0032]本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现上述的小电流接地系统故障线路寻找方法。
[0033]本专利技术的有益效果如下：
[0034]本专利技术小电流接地系统故障线路寻找方法，发生单相接地故障时，获取异动点后各条出线一个周波的零序电流采样数据；基于零序电流采样数据，计算各条出线暂态零序电流的真有效值；基于配电网原有的拓扑结构以及各条出线暂态零序电流的真有效值建立线图；基于线图定义线图重要性信号，利用图傅里叶变换得到线图中各节点的图傅里叶变换系数；基于各节点的图傅里叶变换系数，计算各节点的图傅里叶变换中心性；比较各节点的图傅里叶变换中心性大小，选取图傅里叶变换中心性最大的线路作为故障线路。采用暂态零序电流真有效值为特征参数，灵敏度高且不受消弧线圈、不稳定电弧影响，可靠性高；采用线图图傅里叶变换中心性为判别根据，选线准确率高，且该方法抗干扰能力强，易于实现，适用范围广；将原有的电力系统拓扑转换为线图，并合理设置节点信号与边权重，利用“图频率”分析手段—图傅里叶变换，为小电流接地系统发生单相接地故障提供了新的选线方法。
附图说明
[0035]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小电流接地系统故障线路寻找方法，其特征在于，包括如下步骤：发生单相接地故障时，获取各条出线一个周波的零序电流采样数据；基于所述零序电流采样数据，计算各条出线暂态零序电流的真有效值；基于配电网原有的拓扑结构以及所述各条出线暂态零序电流的真有效值建立线图；基于所述线图定义线图重要性信号，利用图傅里叶变换得到线图中各节点的图傅里叶变换系数；基于所述各节点的图傅里叶变换系数，计算各节点的图傅里叶变换中心性；比较各节点的图傅里叶变换中心性大小，选取图傅里叶变换中心性最大的线路作为故障线路。2.根据权利要求1所述的小电流接地系统故障线路寻找方法，其特征在于，所述发生单相接地故障时，获取异动点后各条出线一个周波的零序电流采样数据的步骤中，判断单相接地故障的方法为：采集母线的零序电压，当所述母线的零序电压超过预设阈值时，判定发生单相接地故障。3.根据权利要求1所述的小电流接地系统故障线路寻找方法，其特征在于，所述发生单相接地故障时，获取各条出线一个周波的零序电流采样数据的步骤中，通过故障零序电流录波装置，获取各条出线一个周波零序电流采样数据。4.根据权利要求1所述的小电流接地系统故障线路寻找方法，其特征在于，所述基于所述零序电流采样数据，计算各条出线暂态零序电流的真有效值的步骤中，第M条出线暂态零序电流的真有效值计算方式如下：式中，I
0n
是故障一周波内零序电流的第n个采样数据，I
0M
为第M条出线暂态零序电流的真有效值，N为暂态零序电流信号的总采样个数。5.根据权利要求1所述的小电流接地系统故障线路寻找方法，其特征在于，所述基于配电网原有的拓扑结构以及所述各条出线暂态零序电流的真有效值建立线图的步骤，具体包括：配电网原有的拓扑结构包括母线出口、线路的转弯杆塔、分段开关、线路末端，以母线出口、线路的转弯杆塔、分段开关、线路末端为边，以暂态零序电流真有效值为节点信号，以各相邻节点暂态零序电流真有效值差为各边权重，建立线图。6.根据权利要求1所述的小电流接地系统故障线路寻找方法，其特征在于，所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷哲飞，许桐浩，冯浩，刘利则，吕陆，彭玉宾，杜三恩，吕飞鹏，朱玉勇，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：