提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，包括有基于采集的零序电压和零序电流，其包括以下步骤：设定每周波零序电压的采样点数目，获取对应的原始零序电压录波数据流；将原始零序电压录波数据流转化为加权累加差分零序电压序列；对获取的加权累加差分零序电压序列进行波形突变检测，获得突变时刻时间标签；根据时间标签获得相同时刻的所有安装点的零序电流该周波的录波数据；计算各安装点零序电流该周波录波序列与加权累加差分零序电压该周波数据序列的相关系数，进行故障判别。由此，可以利用加权积分提高了高阻接地故障下的零序电流的辨识度和抗干扰能力。能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法


[0001]本专利技术涉及一种电压变化检测方法，尤其涉及一种提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法。

技术介绍

[0002]城市配电网更多采用电缆线路，发生单相接地故障时短路电流大，为了限制故障发生时的过电压水平和快速切除故障线路，电缆线路中，小电阻接地方式应用越来越广泛。小电阻接地方式通常采用零序过电流保护，其整定值需要躲过区外线路发生金属性接地故障时流过区内线路的对地电容电流，因为电缆线路的对地电容电流较大，所以一般定值较高，例如部分区域为60A。
[0003]但是受自然环境等因素影响，配电网经常发生非理想导体的高阻接地故障，此时故障电流小于零序电流保护定值，造成保护拒动，故障不易被切除，还可能引发故障点火灾、人畜伤亡等严重故障。
[0004]对于10kV配网线路可做简单估算，如果零序过电流保护定值为60A，对应接地电阻不超过90欧姆，对于超过90欧姆的高阻接地都无法动作了。同时对于小电阻接地系统，因为
[0005]中性点接地电阻小，高阻接地时，中性点的零序电压很小，如果直接采用零序电压启动来提高灵敏度也作用有限，存在死区，例如以小电流接地系统常用的零序电压15V作为启动门限，在小电阻接地系统中也只能反应接地电阻不超过100欧姆的单相接地故障。如上分析，对于小电阻接地系统，如果单纯采用零序电流过流保护，对于高阻故障无法反应，如果采用简单的零序电压过限的算法，也存在类似的高阻死区，高阻故障无法成功检测定位。
[0006]有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法。
[0008]本专利技术的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，包括有基于采集的零序电压和零序电流，其包括以下步骤：
[0009]步骤一，设定每周波零序电压的采样点数目，获取对应的原始零序电压录波数据流；
[0010]步骤二，将原始零序电压录波数据流转化为加权累加差分零序电压序列；
[0011]步骤三，对获取的加权累加差分零序电压序列进行波形突变检测，获得突变时刻突变时刻时间标签；
[0012]步骤四，根据突变时刻时间标签获得相同时刻的所有安装点的零序电流该周波的录波数据；
[0013]步骤五，计算各安装点零序电流该周波录波序列与加权累加差分零序电压该周波
数据序列的相关系数，进行故障判别。
[0014]进一步地，上述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其中，所述零序电压通过安装点的监测数据获取，其来自母线处或是来自线路的某一点；所述零序电流来自各安装点。
[0015]更进一步地，上述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其中，所述步骤一中，设定每周波零序电压的采样点数目为N，取范围为128至512，设经过录波的原始零序电压录波数据流为Uo(m*N+n),其中m表示第m个录波周波，n表示在第m个录波周波中的第n个录波数据。
[0016]更进一步地，上述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其中，所述N默认取值为256。
[0017]更进一步地，上述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其中，所述步骤二中，根据原始零序电压录波数据流,经过变换得到新的加权累加零序电压序列Us，
[0018]其中，其中，
[0019]上述公式中的x(l)是对[U
O
((m
‑
L+l)*N+n)
‑
U
O
((m
‑
L)*N+n)]的序列经过傅里叶变换得到的基波幅值，
[0020]其中，设定参数最大累加录波数L,取值范围为8至256。
[0021]更进一步地，上述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其中，所述L的默认取值为32。
[0022]更进一步地，上述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其中，所述步骤三中，对加权累加零序电压序列Us，每计算得到一个采样点，则和事先设定的门限THres_Us进行对比，所述门限THres_Us为3至20；
[0023]若超过该门限值，则加一；
[0024]若在连续的P次统计中，超过门限的计算超过Q次，则认为零序电压发生了突变，记录当前的突变时刻时间标签Ts；
[0025]其中，Q≤P。
[0026]更进一步地，上述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其中，所述门限THres_Us默认为10，所述Q默认为3，P默认为5。
[0027]更进一步地，上述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其中，所述步骤四中，根据突变时刻时间标签Ts，取得各安装点以突变时刻时间标签Ts时刻为起始时刻的一个周波零序电流序列Io(k,n),同时也取得加权另加零序电压在该时刻为起始点的一个周波数据Us(n)，其中，k表示第k个安装点。
[0028]再进一步地，上述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其中，所述步骤五中，逐安装点计算周波零序电流序列Io(k,n)与个周波数据序列Us(n)的相关系数Corr(k)，
[0029][0030]若相关系数Corr(k)≥门限阈值THres_C1,则认为该安装点不位于故障线路的故障点上游，
[0031]若相关系数Corr(k)≤门限阈值THres_C2,则认为该安装点位于故障线路的故障点上游，
[0032]所述门限阈值THres_C1默认取值为0.9，所述门限阈值THres_C2默认取值为
‑
0.9。
[0033]借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：
[0034]可以利用加权积分提高了高阻接地故障下的零序电流的辨识度和抗干扰能力。同时，能并直接通过积分结果与零序电压的相关计算，构成简单有效的提高接地故障定位准确率的方法。
[0035]能够基于对差分零序电压的积分累加，克服小电阻接地下零序电压在高阻故障存在死区的问题，并结合查分零序电压与零序电流的相位关系，实现小电阻接地下的高阻接地故障检测与定位。
[0036]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0037]图1是原始零序电压波形图。
[0038]图2是进行加权差分累加后的波形图。
[0039]图3是图2的局部放大示意图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0041]如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，包括有基于采集的零序电压和零序电流，其特征在于包括以下步骤：步骤一，设定每周波零序电压的采样点数目，获取对应的原始零序电压录波数据流；步骤二，将原始零序电压录波数据流转化为加权累加差分零序电压序列；步骤三，对获取的加权累加差分零序电压序列进行波形突变检测，获得突变时刻时间标签；步骤四，根据突变时刻时间标签获得相同时刻的所有安装点的零序电流该周波的录波数据；步骤五，计算各安装点零序电流该周波录波序列与加权累加差分零序电压该周波数据序列的相关系数，进行故障判别。2.根据权利要求1所述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其特征在于：所述零序电压通过安装点的监测数据获取，其来自母线处或是来自线路的某一点；所述零序电流来自各安装点。3.根据权利要求1所述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其特征在于：所述步骤一中，设定每周波零序电压的采样点数目为N，取范围为128至512，设经过录波的原始零序电压录波数据流为Uo(m*N+n),其中m表示第m个录波周波，n表示在第m个录波周波中的第n个录波数据。4.根据权利要求3所述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其特征在于：所述N默认取值为256。5.根据权利要求1所述的提高小电阻接地系统零序电压变化灵敏度检测的方法，其特征在于：所述步骤二中，根据原始零序电压录波数据流,经过变换得到新的加权累加零序电压序列Us，其中，其中，(m≥L)；上述公式中的x(l)是对[U
O
((m
‑
L+l)*N+n)
‑
U
O
((m
‑
L)*N+n)]的序列经过傅里叶变换得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李其军，徐军，李赵宁，朱玉如，何鹏程，陈志鹏，吴建军，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司海安市供电分公司，
类型：发明
国别省市：