基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法及方法，包括：获取故障线路各检测点馈线终端采集的故障录波数据，按照电网线路拓扑结构对故障录波数据进行排序和时间对齐；基于各相邻检测点馈线终端的三相电压或零序电压数据计算特征量；将所述特征值与设定的门槛值进行比较，判断是否存在特征量大于所述门槛值，则所述特征量对应的相邻检测点之间的区段为单相断线故障区段；若不存在特征量大于所述门槛值，则最末端检测点下游线路为故障区段。本发明专利技术单相段线故障定位方法可以借用已有的配电自动化系统平台，无需配置新设备，只需增加相应的软件配置，具有较强的适应性。适应性。适应性。

【技术实现步骤摘要】
基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法及系统


[0001]本专利技术涉及单相断线故障定位
，尤其涉及一种基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]根据中性点工作方式，中压配电网一般可分为不接地系统、经消弧线圈接地系统和经小电阻接地系统等三种，其中不接地系统占60％以上。10kV配电线路故障类型中，线路断线故障占有一定的比例，其中，单相断线类型故障比例最高。
[0004]导致10kV线路断线故障的原因往往有以下几点：
[0005](1)雷击原因；线路被雷击后导致绝缘子发生闪络，形成持续燃烧的电弧而产生大量热量导致断线；
[0006](2)电气原因；如线路电流过大而熔断线路，或者绝缘导线电场不均使导线断裂；
[0007](3)机械原因；如建筑施工、车辆穿梭、导线盗窃、导线覆冰等；
[0008](4)线路老化；
[0009](5)特殊环境原因；如沿海地区雷电、台风天气较多、海风较大且空气中含盐量较高从而有较强腐蚀性，均可能破坏线路从而促发断线故障。
[0010]不接地系统发生单相断线故障后可能会产生电力系统过电压，若不能被及时处理，可能会导致如旋转电机等对三相电压质量要求较高的动力设备产生过流、发热现象，引起设备烧毁、工厂火灾等严重后果，而且，线路断线后自然下垂的导线容易接触地面，在接地点附近产生大量热量和跨步电压，导致周围发生火灾或人畜伤亡。因此，及时、准确地找到并清除断线点对生产和人身安全具有重要意义。
[0011]目前，配电网研究人员对各类短路故障投入了大量时间和精力，相关研究比较完善，基于各种理论的短路故障保护装置也得到了较好的应用效果，虽然部分短路故障保护装置能够检测到单相断线故障，但尚未有研究表明短路故障保护装置适用于所有形式的单相断线故障，单相断线故障的检测方法仍有较大的研究空间。此外，由于相较于单相接地故障，单相断线故障类型较多、场景更为复杂，现有的单相断线故障检测方法存在适应性、可靠性较差、需增设外部设备等缺点。

技术实现思路

[0012]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法及系统，基于相邻检测点馈线终端上传的零序电压信息计算特征量，基于特征量判断故障区段及类型，该方法受断线点过渡电阻大小影响较小，对不同的单相断线故障类型均能够有效地定位故障区段，具有较高的可靠性。
[0013]在一些实施方式中，采用如下技术方案：
[0014]一种基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法，包括：
[0015]获取故障线路各检测点馈线终端采集的故障录波数据，按照电网线路拓扑结构对故障录波数据进行排序和时间对齐；
[0016]基于各相邻检测点馈线终端的三相电压或零序电压数据计算特征量；
[0017]将所述特征值与设定的门槛值进行比较，判断是否存在特征量大于所述门槛值，则所述特征量对应的相邻检测点之间的区段为单相断线故障区段；若不存在特征量大于所述门槛值，则最末端检测点下游线路为故障区段。
[0018]作为进一步地方案，所述故障录波数据至少包括馈线终端识别信息、三相电压或零序电压和时间刻度。
[0019]作为进一步地方案，基于各相邻检测点馈线终端的三相电压或零序电压数据计算特征量，具体为：将相邻检测点馈线终端的三相电压或零序电压数据作差并求有效值，即为特征量U
fe
。
[0020]作为进一步地方案，所述门槛值U
d＝
kU
e
，其中，U
e
为电源相电压有效值，k取值为常数。
[0021]作为进一步地方案，k的取值具体为：
[0022]若接收的电压数据为三相电压或3倍的中性点零序电压，则k取值范围为0.6～0.9，若接收的零序电压数据为1倍的中性点零序电压，则k取值范围为0.2～0.3。
[0023]在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
[0024]一种基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位系统，包括：
[0025]数据获取模块，用于获取故障线路各检测点馈线终端采集的故障录波数据，按照电网线路拓扑结构对故障录波数据进行排序和时间对齐；
[0026]特征量计算模块，用于基于各相邻检测点馈线终端的三相电压或零序电压数据计算特征量；
[0027]故障定位模块，用于将所述特征值与设定的门槛值进行比较，判断是否存在特征量大于所述门槛值，若存在特征量大于所述门槛值，则该特征量对应的相邻检测点之间的区段为单相断线故障区段；若不存在特征量大于所述门槛值，则最末端检测点下游线路为故障区段。
[0028]作为进一步地方案，所述故障线路各检测点馈线终端为配电自动化FTU或故障指示器FI；各馈线终端采集检测点三相电压或零序电压数据，并通过通信网络上报至主站；主站通过上述的基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法，进行单相段线故障区段定位。
[0029]在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
[0030]一种终端设备，其包括处理器和存储器，处理器用于实现指令；存储器用于存储多条指令，，所述指令适于由处理器加载并执行上述的基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法。
[0031]在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
[0032]一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行上述的基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0034](1)本专利技术单相段线故障定位方法可以借用已有的配电自动化系统平台，无需配置新设备，只需增加相应的软件配置，具有较强的适应性。
[0035](2)本专利技术基于各检测点的零序电压数据进行故障区段定位，受断线点过渡电阻大小影响较小，对不同的单相断线故障类型均能够有效地定位故障区段，具有较高的可靠性。
[0036]本专利技术的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本方面的实践了解到。
附图说明
[0037]图1为本专利技术实施例中的基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法流程图；
[0038]图2为本专利技术实施例中的基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位系统结构示意图。
具体实施方式
[0039]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0040]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法，其特征在于，包括：获取故障线路各检测点馈线终端采集的故障录波数据，按照电网线路拓扑结构对故障录波数据进行排序和时间对齐；基于各相邻检测点馈线终端的三相电压或零序电压数据计算特征量；将所述特征值与设定的门槛值进行比较，判断是否存在特征量大于所述门槛值，若存在特征量大于所述门槛值，则该特征量对应的相邻检测点之间的区段为单相断线故障区段；若不存在特征量大于所述门槛值，则最末端检测点下游线路为故障区段。2.如权利要求1所述的一种基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法，其特征在于，所述故障录波数据至少包括馈线终端识别信息、三相电压或零序电压和时间刻度。3.如权利要求1所述的一种基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法，其特征在于，基于各相邻检测点馈线终端的零序电压数据计算特征量，具体为：将相邻检测点馈线终端的零序电压数据作差并求有效值，即为特征量U
fe
。4.如权利要求1所述的一种基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法，其特征在于，所述门槛值U
d＝
kU
e
，其中，U
e
为电源相电压有效值，k取值为常数。5.如权利要求4所述的一种基于零序电压的不接地系统单相断线故障定位方法，其特征在于，k的取值具体为：若接收的电压数据为三相电压或3倍的中性点零序电压，则k取值范围为0.6～0.9，若接收的零序电压数据为1倍的中性点零序...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英亮，刘红卫，王传奇，褚宏鼎，朱绍图，王汉之，史磊，齐曙光，
申请(专利权)人：山东山大电力技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：