灵活接地配电网单相接地故障方向检测方法、装置及介质制造方法及图纸

本申请公开了一种灵活接地配电网单相接地故障方向检测方法、装置及介质，涉及配电网故障检测与保护技术领域。本申请方法包括：获取并分析灵活接地配电网发生单相接地故障时，各检测点零序电压、零序电流的分布特征；构建并联小电阻投入前后健全线路及故障点上、下游区段零序电压

【技术实现步骤摘要】
灵活接地配电网单相接地故障方向检测方法、装置及介质


[0001]本申请涉及配电网故障检测与保护技术，更具体地说，它涉及一种灵活接地配电网单相接地故障方向检测方法、装置及介质。

技术介绍

[0002]灵活接地方式的基本思想是，在接地故障初期依赖消弧线圈补偿故障电流，消除瞬时性故障；当故障持续一定时间，被判定为永久性接地故障时，通过投切装置投入并联小电阻，以启动线路零序过电流保护切除故障线路或故障区段。
[0003]目前关于灵活接地配电网的接地故障保护与处理，仅有相关规程给出了基本流程，对于故障特征以及保护方案尚缺乏深入的系统性分析，现场保护多直接沿用小电阻接地配电网中的传统零序过电流保护。一方面该保护方法在灵活接地配电网中同样面临高阻接地故障时保护拒动的问题，另一方面，灵活接地系统单相接地故障特征显著区别于谐振接地系统与小电阻接地系统，对其认识尚不清晰，传统零序过电流保护仅利用小电阻投入后的故障信息，对小电阻投入前消弧线圈接地方式下的故障特征利用不足，故对于灵活接地配电网接地故障的检测与保护方法性能仍有很大提升空间。
[0004]消弧线圈并联中电阻法的控制方式和灵活接地方式类似，其利用中电阻投入前后零序电流幅值或有功分量的差异检测故障线路，但其故障特征与并联小电阻时存在较大差异，保护方法并不适用于灵活接地配电网。因此，现亟需分析灵活接地方式下配电网单相接地故障特征，研究新的保护方法，提高高阻接地时保护的灵敏度。

技术实现思路

[0005]鉴于此，为了解决或改善现有保护方法并不适用于灵活接地配电网的问题，本申请提出了一种灵活接地配电网单相接地故障方向检测方法、装置及介质。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供了一种灵活接地配电网单相接地故障方向检测方法，包括：获取并分析灵活接地配电网发生单相接地故障时，各检测点零序电压、零序电流的分布特征；构建并联小电阻投入前后健全线路及故障点上、下游区段零序电压
‑
零序电流分布区域图；根据各检测点处零序电压、零序电流在区域图中的分布差异，判定接地故障点相对于检测点的方向。
[0007]优选的，所述获取并分析灵活接地配电网发生单相接地故障时，各检测点零序电压、零序电流的分布特征，包括：测量当前周期检测点的零序电压有效值、零序电流有效值；计算零序阻抗，并保存所述零序阻抗。
[0008]优选的，所述零序阻抗的计算式为：零序阻抗＝零序电压有效值/零序电流有效值。
[0009]优选的，所述根据各检测点处零序电压、零序电流在区域图中的分布差异，判定接地故障点相对于检测点的方向，包括：若所述检测点测得零序电压大于等于启动电压且零序阻抗小于等于整定值；或，所述检测点测得零序电压小于启动电压但大于等于拐点电压
且零序阻抗小于等于整定值；或，所述检测点测得零序电压小于拐点电压且3倍的零序电流大于最小动作电流；则判定故障位置在所述检测点下游；若上述三种条件均不满足，则判定该检测点位于故障线路故障点下游或健全线路。
[0010]优选的，若判定故障位置在所述检测点下游，则上传故障信息等待动作指令或延时跳闸切除故障；若则判定该检测点位于故障线路故障点下游或健全线路，则保护返回。
[0011]优选的，所述启动电压按大于谐振接地系统最大不平衡电压整定，即所述启动电压不低于866V。
[0012]优选的，所述最小动作电流根据零序电流互感器的测量精度以及期望耐过渡电阻值进行整定；其中，所述最小动作电流大于1安培。
[0013]优选的，所述拐点电压根据所述最小动作电流整定，即：其中，U
0g
为拐点电压，I
act
为最小动作电流，Z为单条线路对地零序容抗，Z不小于636.1欧姆。
[0014]本申请还提供了一种灵活接地配电网单相接地故障方向检测装置，包括：第一单元，用于获取并分析灵活接地配电网发生单相接地故障时，各检测点零序电压、零序电流的分布特征；第二单元，用于构建并联小电阻投入前后健全线路及故障点上、下游区段零序电压
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零序电流分布区域图；第三单元，用于根据各检测点处零序电压、零序电流在区域图中的分布差异，判定接地故障点相对于检测点的方向。
[0015]本申请还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了计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述所述的灵活接地配电网单相接地故障方向检测中任一项。
[0016]有益效果
[0017]与现有技术相比，本技术方案具有的优点是：本申请方法利用了并联电阻投入前后全过程的故障信息，以及故障点上、下游零序电压、零序电流分布规律的差异，可以有效辨别检测点相对于接地故障点的方向，提高了灵活接地配电网接地保护的可靠性；同时通过设置最小动作电流及拐点电压，有效避免了高阻接地故障时零序电压互感器精度不足的问题，相比于传统零序过电流保护方法，其耐受过渡电阻能力显著提高；此外，该方法具有自具性，即装置仅利用自身的测量信息即可判别故障是否发生及故障方向，可实现线路分段保护；对于具备配网自动化系统的线路，终端仅需上传检测点与接地故障点相对位置信息，通信压力小，配合方便，且终端之间不需要精确的同步对时；对于不具备通信条件的配电线路，可通过多级保护延时配合的方式切除故障或装设故障指示器提高巡线效率；本专利技术易于投入工程实践，可以进一步提升中压配电网安全稳定运行水平。
附图说明
[0018]图1是本申请的灵活接地配电网单相接地故障方向检测方法的示意图；
[0019]图2是本申请实施例的灵活接地配电网接地故障方向判别流程图；
[0020]图3是本申请实施例的仿真模型示意图；
[0021]图4是本申请实施例的检测点处零序电压、零序电流仿真波形图一；
[0022]图5是本申请实施例的检测点处零序电压、零序电流仿真波形二；
[0023]图6是本申请的灵活接地配电网单相接地故障方向检测装置的示意图。
[0024]图中主要附图标记；1、第一单元；2、第二单元；3、第三单元。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0027]还应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灵活接地配电网单相接地故障方向检测方法，其特征在于，包括：获取并分析灵活接地配电网发生单相接地故障时，各检测点零序电压、零序电流的分布特征；构建并联小电阻投入前后健全线路及故障点上、下游区段零序电压
‑
零序电流分布区域图；根据各检测点处零序电压、零序电流在区域图中的分布差异，判定接地故障点相对于检测点的方向。2.根据权利要求1所述的灵活接地配电网单相接地故障方向检测方法，其特征在于，所述获取并分析灵活接地配电网发生单相接地故障时，各检测点零序电压、零序电流的分布特征，包括：测量当前周期检测点的零序电压有效值、零序电流有效值；计算零序阻抗，并保存所述零序阻抗。3.根据权利要求1所述的灵活接地配电网单相接地故障方向检测方法，其特征在于，所述零序阻抗的计算式为：零序阻抗＝零序电压有效值/零序电流有效值。4.根据权利要求1所述的灵活接地配电网单相接地故障方向检测方法，其特征在于，所述根据各检测点处零序电压、零序电流在区域图中的分布差异，判定接地故障点相对于检测点的方向，包括：若所述检测点测得零序电压大于等于启动电压且零序阻抗小于等于整定值；或，所述检测点测得零序电压小于启动电压但大于等于拐点电压且零序阻抗小于等于整定值；或，所述检测点测得零序电压小于拐点电压且3倍的零序电流大于最小动作电流；则判定故障位置在所述检测点下游；若上述三种条件均不满足，则判定该检测点位于故障线路故障点下游或健全线路。5.根据权利要求4所述的灵活接地配电网单相接地故障方向检测方法，其特征在于，若判定故障位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：田君杨，李海勇，蒋连钿，沈梓正，杨彦，黄鹏飞，刘斌，韩冰，黄超，秦蓓，覃丙川，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：