一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，对含分布式电源的低压配电网中性线断线故障时各电气量变化进行理论分析，明确中性线断线的故障特征，针对传统仅依靠电流或偏移电压断线识别方法的缺陷，提出一基于电流判据和电压判据的断线综合识别方法，首先利用中性线电流、系统侧中性点接地线电流和线路上三次谐波电流的变化特征形成电流判据，然后再引入电压适应系数，对传统中性点偏移电压的保护判据进行改进，形成电压判据，最后通过电流判据和电压判据融合来共同判断中性线是否发生断线故障。该方法能够解决传统检测带来的误判问题，使保护定值能随负载的不对称度进行自适应调整，同时提高了中性线断线时保护的灵敏度。性线断线时保护的灵敏度。性线断线时保护的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法


[0001]本专利技术属于低压配网电力系统保护领域，涉及一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法。

技术介绍

[0002]在低压配电系统中，供电系统广泛采用了三相四线制或三相五线制，中性线能够很好地维持中性点零电位。当中性线发生断线故障时，中性点电位将发生偏移，断线位置前后的负载会出现不同程度的过电压，损坏电气设备甚至引发建筑火灾。因此，准确地判别中性线是否发生断线故障具有十分重要的意义。再加上我国分布式电源(Distributed Generation,DG)在低压配电台区的大量接入，使得传统被动的无源配电网逐步向更主动的有源配电网过渡，存在潮流双向流动、DG出力的不稳定等问题，从而使得传统故障识别诊断出现误判，尤其是低压侧中性线断线故障的误判很可能导致危险事故发生，因此需要对含DG的低压配电网中性线断线判定方法进行研究。
[0003]现有的中性线断线判定基本上仅使用中性线电流、谐波电流或中性点偏移电压的方法进行检测，均存在一定的缺陷。利用中性线电流进行判定，在三相负载不平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，其特征在于，包括如下步骤：A，根据中性线断线后的系统网络方程计算中性线电流I
Z
与系统侧中性点接地线电流I
N
的大小，对二者关系进行判别，形成第一电流判据；B，监测系统三相线路首端谐波电流，计算谐波电流突变率ΔI％，与故障设定值δ进行比较判别，形成第二电流判据；C，引入电压适应系数η，根据负荷不平衡度与偏移电压量的关系计算基于电压适应系数的中性线断线检测电压判据；D，根据步骤A、步骤B、步骤C计算所得出的电流、电压判据，共同对断线故障进行综合判别。2.根据权利要求1所述的一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，其特征在于：步骤D根据步骤A、步骤B、步骤C计算所得出的电流、电压判据，共同对断线故障进行综合判别，具体为：按式(1)进行判断：式中，I
Z
为中性线电流；I
N
为系统侧中性点接地线电流；ΔI％为三相线路上三次谐波电流突变率，δ为故障设定值，一般取10％～15％；U
oo
′
为中性线断线时的中性点偏移电压，k
′
为电压整定值系数，η为电压适应系数，U
n
为额定电压；若电流、电压电气量满足式(1)，则判定低压配电系统中性线断线；若不满足，则判定中性线未断线。3.根据权利要求1所述的一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，其特征在于：步骤A根据中性线断线后的系统网络方程计算中性线电流I
Z
与系统侧中性点接地线电流I
N
的大小，对二者关系进行判别，具体包括：S1、若中性线在位置1处断线：步骤(1)根据故障后的等效电路列出节点电压方程：式中Z1表示系统侧接地极电阻，Z2表示用户进线处重复接地点接地电阻；Z
a
、Z
b
、Z
c
分别为各相负荷等效阻抗；Z
N
为中性线电阻；为系统侧中性点对地电压，为负荷侧中性点对地电压；Z
i
分别为系统各相电压、DG在各相提供的等效电压以及各相负荷的等效阻抗，其中i＝a、b、c；步骤(2)根据式(2)计算系统侧与负荷侧两中性点偏移电压U
oo
′
以及系统侧中性点对地
电压电压电压式中为发生断线故障后各相负荷电压；步骤(3)根据式(3)、(4)计算I
Z
与I
N
：由为零可得，系统侧中性点接地线电流幅值I
N
和中性线电流幅值I
Z
均等于零，若考虑线路分布电容电流，二者电流不完全为零，呈并联分流关系，且Z1＜Z
N
+Z2，则存在I<...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭天海，胡伟，杨帆，杨志淳，雷杨，胡成奕，宿磊，蒋伟，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：