一种基于暂态特征的制造技术

本发明专利技术提供一种基于暂态特征的

【技术实现步骤摘要】
一种基于暂态特征的10kV配电线路断线识别方法


[0001]本专利技术涉及配电线路故障检测
，尤其涉及一种基于暂态特征的
10kV
配电线路断线识别方法
。

技术介绍

[0002]近年来，配电线路由于气象灾害
、
负荷过载
、
外力破坏等原因，出现线路断线多发情况
。
线路断线故障会导致负荷侧三相电压
、
电流不再对称，出现的负序
、
零序分量会对各类负荷特别是旋转设备造成严重损害
。
此外断线故障常伴随接地故障形成复杂故障，易导致火灾和人畜触电危害，甚至发展为相间短路故障，扩大停电范围
。
[0003]目前，对于配电线路断线的识别方法主要有以下几种：基于负序分量进行断线故障选线和定位，但负序分量在配电网中的获取具有较大局限性；基于小波变换的断线故障选线和定位方法，该方法对数据采样和计算处理有较高要求；利用梯形模糊数估计配变负荷变化，通过计算节点电流进行断线故障定位，该方法对负荷功率有一定要求
。
现有断线故障判断方法在电气量的获取及处理方面存在较多限制，同时对不同运行情况的考虑不足
。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于暂态特征的
10kV
配电线路断线识别方法，根据故障前
、
故障后
u
A
/u
B
/u
C
>/u
AB/
u
CB
/u0/i
A
/i
B
/i
C
/i0暂态幅值及相位差的特征进行断线故障识别，无论电源侧
/
负荷侧单相断线
、
两相断线及三相断线，无论单独的线路断线故障，或线路断线伴随线路接地的复杂故障，均能准确识别，并且可适用于不同接地系统的
10kV
配电线路
。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于暂态特征的
10kV
配电线路断线识别方法，包括以下步骤：
[0007]设计配电线路断线系统状态机，包括系统初始态
、
系统失流启动态
、
系统故障确认态
、
系统故障态；
[0008]如果连续
N
个工频周期
i
A
/i
B
/i
C
/i0四个通道电流采样值波动低于设定值，进入系统初始态；
[0009]如果
i
A
/i
B
/i
C
/i0四个通道电流，出现
i
A
/i
B
/i
C
单相失流或
i
A
/i
B
/i
C
三相同时失流，进入系统失流启动态；
[0010]根据故障前
、
故障后
u
A
/u
B
/u
C
/u
AB
/u
CB
/u0/i
A
/i
B
/i
C
/i0暂态幅值及相位差的特征，判断发生哪类断线故障，置线路断线标志位，进入系统故障确认态；
[0011]系统故障确认态经过线路断线告警延时时间，进入系统故障态，并上报线路断线告警信号；
[0012]断线故障消除后，系统状态机转为系统初始态
。
[0013]优选地，如果连续
N
个工频周期
i
A
/i
B
/i
C
/i0四个通道电流采样值波动低于
k
set
，系统进入系统初始态：
[0014][0015]为
i
A
/i
B
/i
C
/i0各通道两个工频周期间采样差值，
i
A
/i
B
/i
C
/i0分别表示三相电流及零序电流；为当前工频周期
i
A
/i
B
/i
C
/i0通道采样值，为当前工频周期前
N
个周期
i
A
/i
B
/i
C
/i0通道采样值，
k
set
为系统稳态电流系数，默认
k
set
为1％，
N
取值为
10。
[0016]优选地，如果
i
A
/i
B
/i
C
/i0四个通道电流，出现
i
A
/i
B
/i
C
单相失流或
i
A
/i
B
/i
C
三相同时失流，进入系统失流启动态：
[0017][0018]为
i
A
/i
B
/i
C
/i0各通道两个工频周期间采样差值，
i
A
/i
B
/i
C
/i0分别表示三相电流及零序电流；为当前工频周期后
N
个周期
i
A
/i
B
/i
C
/i0通道采样值；
k
set
为系统稳态电流系数，
m
iset
为系统失流倍率，默认为
10
倍的
k
set
值
。
[0019]优选地，系统故障确认态中，负荷侧单相断线判据如下：
[0020]以
A
相断线为例，
B、C
相断线同理，需要同时满足
(3)
～
(6)
四个条件：
[0021]Δ
i
A
＝
i
A
(n)
‑
i
A
(n+N)>m
iset
*k
set
*i
A
(n)
ꢀꢀ
(3)
[0022][0023]Δ
u0＝
u0(n+N)
‑
u0(n)>u
0set
ꢀꢀ
(5)
[0024]Δ
u
A
＝
u
A
(n)
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于暂态特征的
10kV
配电线路断线识别方法，其特征在于，包括以下步骤：设计配电线路断线系统状态机，包括系统初始态
、
系统失流启动态
、
系统故障确认态
、
系统故障态；如果连续
N
个工频周期
i
A
/i
B
/i
C
/i0四个通道电流采样值波动低于设定值，进入系统初始态；如果
i
A
/i
B
/i
C
/i0四个通道电流，出现
i
A
/i
B
/i
C
单相失流或
i
A
/i
B
/i
C
三相同时失流，进入系统失流启动态；根据故障前
、
故障后
u
A
/u
B
/u
C
/u
AB
/u
CB
/u0/i
A
/i
B
/i
C
/i0暂态幅值及相位差的特征，判断发生哪类断线故障，置线路断线标志位，进入系统故障确认态；系统故障确认态经过线路断线告警延时时间，进入系统故障态，并上报线路断线告警信号；断线故障消除后，系统状态机转为系统初始态
。2.
根据权利要求1所述的基于暂态特征的
10kV
配电线路断线识别方法，其特征在于，如果连续
N
个工频周期
i
A
/i
B
/i
C
/i0四个通道电流采样值波动低于
k
set
，系统进入系统初始态：，系统进入系统初始态：为
i
A
/i
B
/i
C
/i0各通道两个工频周期间采样差值，
i
A
/i
B
/i
C
/i0分别表示三相电流及零序电流；为当前工频周期
i
A
/i
B
/i
C
/i0通道采样值，为当前工频周期前
N
个周期
i
A
/i
B
/i
C
/i0通道采样值，
k
set
为系统稳态电流系数，默认
k
set
为1％，
N
取值为
10。3.
根据权利要求1所述的基于暂态特征的
10kV
配电线路断线识别方法，其特征在于，如果
i
A
/i
B
/i
C
/i0四个通道电流，出现
i
A
/i
B
/i
C
单相失流或
i
A
/i
B
/i
C
三相同时失流，进入系统失流启动态：流启动态：为
i
A
/i
B
/i
C
/i0各通道两个工频周期间采样差值，
i
A
/i
B
/i
C
/i0分别表示三相电流及零序电流；为当前工频周期后
N
个周期
i
A
/i
B
/i
C
/i0通道采样值；
k
set
为系统稳态电流系数，
m
iset
为系统失流倍率，默认为
10
倍的
k
set
值
。4.
根据权利要求1所述的基于暂态特征的
10kV
配电线路断线识别方法，其特征在于，系统故障确认态中，负荷侧单相断线判据如下：以
A
相断线为例，
B、C
相断线同理，需要同时满足
(3)
～
(6)
四个条件：
Δ
i
A
＝
i
A
(n)
‑
i
A
(n+N)
＞
m
iset
*k
set
*i
A
(n)
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
Δ
u0＝
u0(n+N)
‑
u0(n)
＞
u
0set
ꢀꢀꢀꢀ
(5)
Δ
u
A
＝
u
A
(n)
‑
u
A
(n+N)
＞
m
uset
*u
A
(n)
或
Δ
u
AB
＝
u
AB
(n)
‑
u
AB
(n+N)
＞
m
uset
*u
AB
(n)
ꢀꢀꢀꢀ
(6)
为非故障两相故障后的稳态电流相位差，
I
B
为
B
相稳态电流，
I
C
为
C
相稳态电流；
u0(n)
为当前工频周期零序电压的采样值，
u0(n+N)
为当前工频周期后
N
个周期零序电压的采样值；
u
A
(n)
为当前工频周期
u
A
通道采样值，
u
A
(n+N)
为当前工频周期后
N
个周期
u
A
通道采样
值，
u
A
表示
A
相电压；
u
AB
(n)
为当前工频周期
u
AB
通道采样值，
u
AB
(n+N)
为当前工频周期后
N
个周期
u
AB
通道采样值，
u
AB
表示
AB
相之间线电压；
k
set
为系统稳态电流系数，
u
0set
为线路断线后稳态零序电压定值，
m
uset
为电压变化倍率阈值，
m
uset
默认为
0.2。5.
根据权利要求1所述的基于暂态特征的
10kV
配电线路断线识别方法，其特征在于，系统故障确认态中，负荷侧两相断线判据如下：负荷侧两相断线，
i
A
/i
B
/i
C
三相同时失流超过设定值
、
线电压
u
AB
无变化，需要同时满足
(7)
～
(11)
五个条件：
Δ
i
A
＝
i
A
(n)
‑
i
A
(n+N)
＞
m
iset
*k
set
*i
A
(n)
ꢀꢀꢀꢀ
(7)
Δ
i
B
＝
i
B
(n)
‑
i
B
(n+N)
＞
m
iset
*k
set
*i
B
(n)
ꢀꢀꢀꢀ
(8)
Δ
i
c
＝
i
c
(n)
‑
i
c
(n+N)
＞
m
iset
*k
set
*i
c
(n)
ꢀꢀꢀꢀ
(9)
Δ
u
AB
＝
u
AB
(n)
‑
u
AB
(n+N)
＜
m
uset
*u
AB
(n)
ꢀꢀꢀꢀ
(10)
Δ
u0＝
u0(n+N)
‑
u0(n)
＞
u
0set
ꢀꢀꢀꢀ
(11)i
A
(n)
为当前工频周期
A
相电流的采样值，
i
A
(n+N)
为当前工频周期后
N
个周期
A
相电流的采样值；
i
B
(n)
为当前工频周期
B
相电流的采样值，
i
B
(n+N)
为当前工频周期后
N
个周期
B
相电流的采样值；
i
C
(n)
为当前工频周期
C
相电流的采样值，
i
C
(n+N)
为当前工频周期后
N
个周期
C
相电流的采样值；
u0(n)
为当前工频周期零序电压的采样值，
u0(n+N)
为当前工频周期后
N
个周期零序电压的采样值；
u
AB
(n)
为当前工频周期
u
AB
通道采样值，
u
AB
(n+N)
为当前工频周期后
N
个周期
u
AB
通道采样值；
u
0set
为线路断线后稳态零序电压定值，
k
set
为系统稳态电流系数，
m
iset
为系统失流倍率；
m
uset
为电压变化倍率阈值
。6.
根据权利要求1所述的基于暂态特征的
10kV
配电线路断线识别方法，其特征在于，系统故障确认态中，负荷侧三相断线判据如下：负荷侧三相断线，
i
A
/i
B
/i
C
三相同时失流超过设定值，需要同时满足
(12)
～
(15)
四个条件：
Δ
i
A
＝
i
A
(n)
‑
i
A
(n+N)
＞
m
iset
*k
set
*i
A
(n)
ꢀꢀꢀꢀ
(12)
Δ
i
B
＝
i
B
(n)
‑
i
B
(n+N)
＞
m
iset
*k
set
*i
B
(n)
ꢀꢀꢀꢀ
(13)
Δ
i
c
＝
i
c
(n)
‑
i
c
(n...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏文辉，张毅，魏建功，曾祥斌，
申请(专利权)人：浙江智睿电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：