一种基于数据采集设备的配电线路接地故障定位方法技术

本发明专利技术涉及配网自动化技术领域，公开了一种基于数据采集设备的配电线路接地故障定位方法，包括以下步骤：S1：在配电线路中安装数据采集设备；数据采集设备采集配电线路发生接地故障时的零序电压、零序电流；S2：选定滑动窗以及计算窗的大小；滑动计算零序电压、零序电流的相似度；S3：选取滑动计算过程中得出的值最小的相似度作为最终相似度；S4：设定接地故障定位判据；基于最终相似度进行接地故障定位。本发明专利技术通过选取合适的滑动窗和计算窗大小来滑动计算零序电压、零序电流的相似度，从而实现不区分接地方式的接地故障定位功能。方法计算量小，定位准确率高，具有很强的工程实用性。具有很强的工程实用性。具有很强的工程实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据采集设备的配电线路接地故障定位方法


[0001]本专利技术涉及配网自动化
，尤其涉及一种基于数据采集设备的配电线路接地故障定位方法。

技术介绍

[0002]中压配电网目前常用的中性点接地方式分为不接地、经消弧线圈接地两种，其中不接地和消弧线圈接地的三相系统称为小电流接地系统，因为发生接地故障产生的故障电流小，难以准确判断接地故障，因此小电流接地系统的接地故障定位一直是配网自动化行业内各相关方重点关注的问题。若不能及时、准确地定位并排除故障，很容易引起故障过电压，进而演化成两相接地短路等更严重的故障，严重威胁电网的安全稳定运行。因此，及时、准确地对故障区段进行定位并切除故障对保障电网的安全稳定运行具有重要意义。
[0003]目前常用的接地故障定位方法有相似性、多判据融合等，这些方法都需要配置中性点接地方式，若接地方式配置错误，则会大大降低定位准确率。而实际现场的中性点接地方式不是固定的，是随着现场拓扑、负荷情况发生变化的，这就导致难以准确确定中性点接地方式，严重影响故障定位的效果。因此，亟需发展一种不需要区分中性点接地方式的接地故障定位方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种基于数据采集设备的配电线路接地故障定位方法，无需区分中性点接地方式即可实现故障定位，避免接地方式配置错误导致的误判或漏判。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于数据采集设备的配电线路接地故障定位方法，包括以下步骤：S1：在配电线路中安装数据采集设备。
[0006]数据采集设备采集配电线路发生接地故障时的零序电压、零序电流。
[0007]S2：选定滑动窗以及计算窗的大小。
[0008]滑动计算零序电压、零序电流的相似度。
[0009]S3：选取滑动计算过程中得出的值最小的相似度作为最终相似度。
[0010]S4：设定接地故障定位判据。
[0011]基于最终相似度进行接地故障定位。
[0012]优选地，所述步骤S1中安装的数据采集设备为故障指示器或FTU或一二次融合设备。
[0013]优选地，所述步骤S2中滑动窗大小为十分之一的整周波采样点数；计算窗大小为一个整周波的采样点数。
[0014]滑动计算零序电压、零序电流的相似度计算公式为：
。
[0015]其中Simil(m)代表第m次滑动计算得到的相似度；i0(n)代表零序电流第n个采样点的瞬时值；u0(n)代表零序电压第n个采样点的瞬时值；CycPoint代表一个工频周波内的采样点数；m的范围为1~(TotalPoint
‑
1.1*CycPoint)，TotalPoint代表采集总点数。
[0016]优选地，所述步骤S4中设定的接地故障定位判据为：若最终相似度小于预设阈值，则判定该数据采集设备在故障区段内；否则判定该数据采集设备在故障区段外。
[0017]本专利技术的有益技术效果：通过选取合适的滑动窗和计算窗大小来滑动计算零序电压、零序电流的相似度，从而实现不区分接地方式的接地故障定位功能。方法计算量小，定位准确率高，具有很强的工程实用性。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的总体流程图。
[0019]图2为本专利技术实施例中不接地系统故障区段内的零序电压波形。
[0020]图3为本专利技术实施例中不接地系统故障区段内的零序电流波形。
[0021]图4为本专利技术实施例中不接地系统故障区段外的零序电压波形。
[0022]图5为本专利技术实施例中不接地系统故障区段外的零序电流波形。
[0023]图6为本专利技术实施例中消弧线圈接地系统故障区段内的零序电压波形。
[0024]图7为本专利技术实施例中消弧线圈接地系统故障区段内的零序电流波形。
[0025]图8为本专利技术实施例中消弧线圈接地系统故障区段外的零序电压波形。
[0026]图9为本专利技术实施例中消弧线圈接地系统故障区段外的零序电流波形。
[0027]图10为本专利技术实施例中不接地系统故障区段内滑动计算得到的相似度曲线。
[0028]图11为本专利技术实施案例中不接地系统故障区段外滑动计算得到的相似度曲线。
[0029]图12为本专利技术实施案例中消弧线圈接地系统故障区段内滑动计算得到的相似度曲线。
[0030]图13为本专利技术实施案例中消弧线圈接地系统故障区段外滑动计算得到的相似度曲线。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。
[0032]实施例：如图1所示，一种基于数据采集设备的配电线路接地故障定位方法，包括以下步骤：S1：在配电线路中安装数据采集设备。
[0033]数据采集设备采集配电线路发生接地故障时的零序电压、零序电流。
[0034]实施例中的数据采集设备为4个故障指示器，编号分别为a、b、c、d，采集的零序电压、零序电流波形按a~d的顺序如图2~图9所示。
[0035]S2：选定滑动窗大小与计算窗大小；实施例中滑动窗取10、计算窗取100。
[0036]滑动计算零序电压、零序电流的相似度。
[0037]实施例中计算得到的相似度曲线如图10~13所示。
[0038]S3：选取滑动计算过程中得出的值最小的相似度作为最终相似度。实施例中不接地系统故障区段内所得最终相似度为
‑
0.99，不接地系统故障区段外所得最终相似度为0.97，消弧线圈接地系统故障区段内所得最终相似度为
‑
0.99，消弧线圈接地系统故障区段外所得最终相似度为0.96。
[0039]S4：设定接地故障定位判据：若最终相似度小于预设阈值，则判定该数据采集设备在故障区段内；否则判定该数据采集设备在故障区段外；实施例中预设阈值取
‑
0.3。
[0040]基于最终相似度进行接地故障定位。
[0041]实施例中：不接地系统故障区段内波形的最终相似度
‑
0.99，小于预设阈值
‑
0.3，则判定故障指示器a位于故障区段内，经验证，与实际情况相符。
[0042]不接地系统故障区段外波形的最终相似度为0.97，大于预设阈值
‑
0.3，则判定为故障指示器b位于故障区段外，经验证，与实际情况相符。
[0043]消弧线圈系统故障区段内波形的最终相似度为
‑
0.99，小于预设阈值
‑
0.3，则判定故障指示器c位于故障区段内，经验证，与实际情况相符。
[0044]消弧线圈系统故障区段外波形的最终相似度为0.96，大于预设阈值
‑
0.3，则判定故障指示器d位于故障区段外，经验证,与实际情况相符。
[0045]从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据采集设备的配电线路接地故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在配电线路中安装数据采集设备；数据采集设备采集配电线路发生接地故障时的零序电压、零序电流；S2：选定滑动窗以及计算窗的大小；滑动计算零序电压、零序电流的相似度；S3：选取滑动计算过程中得出的值最小的相似度作为最终相似度；S4：设定接地故障定位判据；基于最终相似度进行接地故障定位。2.根据权利要求1所述的一种基于数据采集设备的配电线路接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤S1中安装的数据采集设备为故障指示器或FTU或一二次融合设备。3.根据权利要求1所述的一种基于数据采集设备的配电线路接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤S2中滑动窗大小为十分之一的整周...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹乾磊，狄克松，李建赛，孙鹏祥，张永全，张文艳，杜保鲁，罗超，张威龙，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：