一种消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法及系统技术方案

本公开涉及一种消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法及系统，方法为根据消弧线圈接地系统中线路的负序测量阻抗角或负序测量导纳角判断对应的线路是否发生接地故障。系统用于执行上述方法。本公开可对单回线两点异相接地复故障情形进行保护，且不受故障点位置、过渡电阻等因素的影响，且具有抗干扰能力强，稳定性、适用性和灵敏度高的优点。适用性和灵敏度高的优点。适用性和灵敏度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法及系统


[0001]本公开涉及电网故障保护
，具体涉及一种消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法及系统。

技术介绍

[0002]随着用电需求的不断提高，电网的结构愈加复杂和庞大，对供电可靠性的要求也随之升高。配电线路多发故障为单相接地故障，单相接地故障可以发展为其他复故障，因此为了保证电力系统安全运行，需要设置合适的接地保护，电网在遭遇极端条件，如台风等因素下有可能同时发生多个单相接地故障，且类型众多，因此简单的接地保护难以适用。
[0003]消弧线圈接地系统是用于小电流接地系统的一种补偿装置。当电网发生单相接地故障时，消弧线圈产生感性电流补偿接地电容电流，使通过接地点的电流低于产生间歇电弧或维持稳定的电弧所需要的电流值，起到消除接地点电弧的作用。
[0004]消弧线圈接地系统通常包括母线和多条与母线连接的回线，准确定位故障回线是消弧线圈接地系统故障保护的关键，现有技术中通常采用零序电流方法来确定故障回线，其具体是根据故障线路和非故障线路之间的暂态零序电流方向的差异进行选线，该方法是针对两条不同回线发生同相接地故障时的情况，并不适用于同一回线发生的两点异相接地的情况。
[0005]另一种方式是采用单相接地简单故障零序过电流保护，该方法对于同一回线的两个故障点之间的这一段线路能够有效动作，但是对于第一个故障点与母线之间的这一段线路，由于该段的零序电流很小，容易出现保护距动的问题。
[0006]此外，现有技术中还通过实时采集母线零序电压及各条回线零序电压，比较两者的幅值相位关系以此判断两点相继接地故障选线，但该方法仍然仅能适用于不同回线的两点发生接地故障进行选线，且该方法的灵敏度较低。
[0007]综上所述，现有技术中对于消弧线圈接地系统同一回线内，两点异相接地的复故障情形，尚无有效的故障保护方法，无法实现快速故障选线保护。

技术实现思路

[0008]为了解决上述现有技术存在的问题，本公开目的在于提供一种消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法及系统。本公开可对单回线两点异相接地复故障情形进行保护，且不受故障点位置、过渡电阻等因素的影响，且具有抗干扰能力强，稳定性、适用性和灵敏度高的优点。
[0009]本公开所述的一种消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法，根据消弧线圈接地系统中线路的负序测量阻抗角或负序测量导纳角判断对应的线路是否发生接地故障。
[0010]优选地，所述单回线复故障保护方法包括以下步骤：
[0011]获取消弧线圈接地系统正常运行状态下各线路的负序阻抗角，记为常态负序阻抗角θ
set
；
[0012]获取可能发生接地故障线路的负序测量阻抗角θ
k
；
[0013]计算负序测量阻抗角θ
k
与常态负序阻抗角θ
set
的阻抗角差值记为Δθ；
[0014]判断所述阻抗角差值Δθ是否属于预设的阻抗角差值区间C
θ
，如是则判断该线路发生接地故障，否则判断该线路未发生接地故障；
[0015]或者，获取消弧线圈接地系统正常运行状态下各线路的负序导纳角，记为常态负序导纳角
[0016]获取可能发生接地故障线路的负序测量导纳角
[0017]计算负序测量导纳角与常态负序导纳角的导纳角差值记为
[0018]判断所述导纳角差值是否属于预设的导纳角差值区间如是则判断该线路发生接地故障，否则判断该线路未发生接地故障。
[0019]优选地，所述可能发生接地故障线路通过如下步骤判断：
[0020]获取消弧线圈接地系统的负序电流整定值
[0021]获取各线路的首端负序电流
[0022]判断所述首端负序电流是否大于所述负序电流整定值如是则判断对应线路可能发生接地故障，否则判断该线路正常运行。
[0023]优选地，所述可能发生接地故障线路的负序测量阻抗角θ
k
按如下步骤计算：
[0024]获取可能发生接地故障线路的负序电压
[0025]按如下公式计算负序测量阻抗角θ
k
：
[0026][0027]所述可能发生接地故障线路的负序测量导纳角按如下步骤计算：
[0028]获取可能发生接地故障线路的负序电压
[0029]按如下公式计算负序测量导纳角
[0030][0031]优选地，所述负序电流整定值按如下公式计算：
[0032][0033]其中，k
k
表示可靠系数，表示其他馈线发生单相接地故障时在故障线路上产生的负序电流。
[0034]优选地，所述阻抗角差值区间C
θ
＝[
‑
180
°
，
‑
90
°
]；所述导纳角差值区间
[0035]本公开的一种消弧线圈接地系统的单回线复故障保护系统，包括：
[0036]获取模块，其用于获取消弧线圈接地系统中线路的负序测量阻抗角或负序测量导纳角；
[0037]判断模块，其用于根据所得负序测量阻抗角或负序测量导纳角，判断对应的线路是否发生接地故障。
[0038]本公开的一种计算机设备，包括信号连接的处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载时执行如上所述消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法。
[0039]本公开的一种计算机可读存储介质，其上存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序被处理器加载时执行如上所述消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法。
[0040]本公开所述的一种消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法及系统，其优点在于，本公开可通过获取线路首端的负序电流和负序电压，可计算负序测量阻抗或导纳，进而获得负序测量阻抗角或导纳角，通过阻抗角或导纳角来识别判断故障线路形成保护。本公开可对单回线两点异相接地复故障情形进行保护，且只需线路的负序信息即可识别故障电路，信息获取量和通信量小，对设备同步要求低、易于应用，同时本公开的方法对于两点接地位置不断变化时保护仍能响应动作，不受故障点位置、过渡电阻等因素的影响，在两相同一点接地时也能有效适用，具有具有抗干扰能力强，稳定性、适用性和灵敏度高的优点。
附图说明
[0041]图1是本实施例所述消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法的判断流程图；
[0042]图2是本实施例所述消弧线圈接地系统两点接地复故障的结构示意图；
[0043]图3是图1对应的两相接地复故障负序网络图；
[0044]图4是本实施例所述负序测量阻抗角分布图；
[0045]图5是本实施例所述配电网仿真模型结构示意图；
[0046]图6是本实施例所述计算机设备的结构示意图。
[0047]附图标记说明：T0
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法，其特征在于，根据消弧线圈接地系统中线路的负序测量阻抗角或负序测量导纳角判断对应的线路是否发生接地故障。2.根据权利要求1所述消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法，其特征在于，包括以下步骤：获取消弧线圈接地系统正常运行状态下各线路的负序阻抗角，记为常态负序阻抗角θ
set
；获取可能发生接地故障线路的负序测量阻抗角θ
k
；计算负序测量阻抗角θ
k
与常态负序阻抗角θ
set
的阻抗角差值记为Δθ；判断所述阻抗角差值Δθ是否属于预设的阻抗角差值区间C
θ
，如是则判断该线路发生接地故障，否则判断该线路未发生接地故障；或者，获取消弧线圈接地系统正常运行状态下各线路的负序导纳角，记为常态负序导纳角获取可能发生接地故障线路的负序测量导纳角计算负序测量导纳角与常态负序导纳角的导纳角差值记为判断所述导纳角差值是否属于预设的导纳角差值区间如是则判断该线路发生接地故障，否则判断该线路未发生接地故障。3.根据权利要求2所述消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法，其特征在于，所述可能发生接地故障线路通过如下步骤判断：获取消弧线圈接地系统的负序电流整定值获取各线路的首端负序电流判断所述首端负序电流是否大于所述负序电流整定值如是则判断对应线路可能发生接地故障，否则判断该线路正常运行。4.根据权利要求3所述消弧线圈接地系统的单回线复故障保护方法，其特征在于，所述可能发生接地故障线路的负序测量阻抗角θ
k
按如下步骤计算：获取可能发生接地故障线路的负序电压按如下公式计算负序测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：周歧林，童锐，刘智勇，韩捷，刘明昊，代晓丰，邱冠武，梁国开，刘秦铭，凌毓畅，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：