【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网接地故障监测，更具体地说，本专利技术涉及一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法。
技术介绍
1、配电网接地故障监测是指通过技术手段对配电网中的接地系统进行实时监测和检测，以及及时发现和定位接地故障的方法，常见的配电网接地故障监测方法包括接地电阻监测、零序电流监测、电压监测、地电位监测和热像仪检测。配电网系统日益庞大，分支遍布，运行过程中不可避免发生故障，其中，单相接地故障占比最高，达到所有故障总数的80％。目前，我国配电网的中性点普遍采用不接地或经消弧线圈接地的小电流接地方式，小电流接地配电网单相接地时引发的故障电流很小，系统可继续维持运行状态，然而，当故障仍无法及时定位和排除，故障进一步的扩大将可能对配电网造成更大程度的危害。
2、现有技术中，线路发生接地故障以后，一方面要进行人工拉路选线，对未发生单相接地故障的配电线路要进行停电，中断正常供电，影响供电可靠性；另一方面发生单相接地的配电线路将停运，在查找故障点和消除故障中，不能保障用户正常用电；
3、在现有技术中，所存在的问题为：单相接地故障发生后，可能产生谐振过电压现象，危及配电设备的绝缘，严重时可能造成配电设备绝缘击穿，造成更大事故；同时，单相接地故障发生后，可能产生跨步电压现象，危及人身及牲畜的安全；配电线路故障一般由变电站出口开关保护跳闸，停电范围扩大、停电时间长，降低了线路供电可靠性。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种配电网接地故障监
2、本专利技术提供如下技术方案：一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，包括配电网接地故障监测及自动切除技术和网络式保护自愈控制技术；
3、所述配电网接地故障监测及自动切除技术的具体技术步骤如下：
4、步骤一、针对不同线路条件下单相接地故障进行判断；
5、步骤二、针对不同接地方式下，单相接地故障暂态特征及稳态特征；
6、步骤三、针对基于主动信号注入的接地故障进行主动检测；
7、步骤四、针对基于故障高速录波的接地故障进行综合分析判断；
8、步骤五、针对基于智能配电终端的故障进行自动切除；
9、所述网络式保护自愈控制技术的具体技术步骤如下：
10、s1、设计基于对等式通信技术的配电网故障快速处理以及网络重构技术；
11、s2、通过不同保护原理的协调配合方法实现保护的快速性和选择性的统一。
12、作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述步骤一中不同线路条件下单相接地故障判别方法采用过电流保护、零序电流保护、剩余电流保护和地电压保护中的任意一种方式，其中，各个判别方法的过程如下：
13、a.过电流保护：监测线路中的电流大小，当有单相接地故障发生时，由于故障点接地会导致电流异常增大，通过设定合适的过电流保护装置在故障发生时及时切断电路，以保护设备和人身安全；
14、b.零序电流保护：针对三相电力系统，当有单相接地故障发生时，会引起零序电流的产生,通过检测零序电流大小和阈值判别故障是否存在，并触发保护动作；
15、c.剩余电流保护：适用于低压电网和家庭住宅配电系统，剩余电流保护器(rcd)用于监测线路中进出电流之间的差异，一旦检测到差异超过设定的阈值，即可判断为接地故障，并立即切断电路；
16、d.地电压保护：通过测量设备周围的地电压变化来判定是否存在接地故障，当有单相接地故障发生时，故障点周围的地电压将发生异常变化，通过设定适当的阈值来触发保护动作。
17、作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述步骤二中对于不同接地方式包括电气接地(tn系列)、组合接地(tt系列)和直接接地(it系列)三种接地方式，三种接地方式对应的暂态特征和稳态特征如下：
18、电气接地(tn系列)：
19、a.暂态特征：在电气接地系统中，当发生单相接地故障时，故障相的电流会增大，同时产生较高的短路电流，电压降低，导致其他相电压的不均衡；
20、b.稳态特征：在线路经过稳态短路电流分析后，系统中的电气参数得到评估，保护装置根据这些参数进行故障判别和保护动作；
21、组合接地(tt系列)：
22、a.暂态特征：组合接地系统中的单相接地故障会导致故障点电位显著升高，形成较高的剩余电压，此外，由于接地电阻等因素的限制，故障电流相对较小；
23、b.稳态特征：通过监测剩余电流的大小和阈值，判定是否存在单相接地故障，并触发保护措施；
24、直接接地(it系列)：
25、a.暂态特征：直接接地系统中的单相接地故障会导致电流突然增大，同时形成较高的短路电流，故障会显著改变系统的阻抗特性，引起线路振荡或其他异常现象；
26、b.稳态特征：由于系统具有较高的阻抗，电流不足以使保护装置动作，因此，直接接地系统通常需要采用可靠的监测设备来检测故障，并及时采取纠正措施。
27、作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述步骤三中基于主动信号注入的接地故障主动检测技术的具体步骤如下：
28、a.信号注入：在电力系统中引入特定的注入信号，注入方式包括注入高频信号、注入尖脉冲或正弦波；
29、b.传输路径：注入信号会通过电力系统的传输路径传播，包括线路、变压器设备；
30、c.故障响应：当系统中存在接地故障时，故障点处会发生相应的故障电流、电压变化响应；
31、d.监测和分析：通过传感器和测量设备，对电力系统中的信号变化进行监测和分析，以提取出与接地故障相关的特征；
32、e.特征提取：从监测到的信号数据中提取出与接地故障相关的特征参数，特征参数包括频谱成分和时间域波形特征；
33、f.判别和诊断：利用先验知识、模型和算法对提取的特征进行判别和诊断，以确定接地故障的存在与位置。
34、作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述步骤四中基于故障高速录波的接地故障综合分析判断技术的具体步骤如下：
35、a.高速录波：当电力系统发生接地故障时，使用高速记录仪或数字保护装置对电流和电压等相关信号进行高速录波；
36、b.数据获取：将录得的电流和电压波形数据导出并传输到离线分析工具进行后续处理；
37、c.波形分析：对录波数据进行波形分析，包括时域波形、频域特征，通过观察波形变化、峰值大小、谐波含量等指标，获取与接地故障特征相关的信息；
38、d.特征提取：从分析得到的波形数据中提取与接地故障相关的特征参数，包括故障电流幅值、故障前后的振幅变化和故障持续时间。
39、e.综合分析判断：综合考虑多个特征参数及其变化趋势，通过对比参考数据或经验规则，进行故障类型、位置和程度的判断与分析。
40、作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述步骤五中基于智能配电终本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：包括配电网接地故障监测及自动切除技术和网络式保护自愈控制技术；
2.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述步骤一中不同线路条件下单相接地故障判别方法采用过电流保护、零序电流保护、剩余电流保护和地电压保护中的任意一种方式，其中，各个判别方法的过程如下：
3.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述步骤二中对于不同接地方式包括电气接地(TN系列)、组合接地(TT系列)和直接接地(IT系列)三种接地方式，三种接地方式对应的暂态特征和稳态特征如下：
4.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述步骤三中基于主动信号注入的接地故障主动检测技术的具体步骤如下：
5.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述步骤四中基于故障高速录波的接地故障综合分析判断技术的具体步骤如下：
6.根据权利要求
7.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述网络式保护自愈控制技术的具体技术步骤如下：
8.根据权利要求7所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述S1中基于对等式通信技术的配电网故障快速处理以及网络重构技术的具体步骤如下：
9.根据权利要求7所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述S2中不同保护原理的协调配合方法实现保护的快速性和选择性的统一，具体方法包括保护定时协调、保护装置之间的信息交互与协调、智能化保护算法、多重保护层次与备用保护和模块化保护设计；所述保护定时协调指通过精确的时间同步和协调保护装置的动作时间，确保故障发生时最先到达的保护装置首先进行动作，从而实现快速保护，通过使用时间同步协议、采用精确的时间测量装置和在通信网络中传输时间标记来实现；保护装置之间的信息交互与协调指不同保护装置之间的信息交换和相互配合对于实现保护的快速性和选择性至关重要，通过通信网络和协议来实现，使不同装置之间能够传递故障信息、状态数据和控制命令，以便协调动作。
10.根据权利要求8所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述智能化保护算法指利用智能化保护算法，结合故障类型、电网拓扑信息和设备状态多个因素，对故障进行准确识别和定位，并确定最优的保护策略，智能化算法用于提高保护装置的选择性，避免误动作和漏动作；多重保护层次与备用保护指通过设置多个保护层次和备用保护装置，确保故障发生时能够选择最合适的保护装置进行动作，同时提供冗余保护措施，用于增加系统的可靠性和选择性，并实现快速且可靠的保护；模块化保护设计指将保护功能划分为独立的模块，并通过合理的接口和通信方式进行协调和集成，模块化设计用于简化保护系统的设计和维护，并支持不同保护原理的灵活组合和配置。
...【技术特征摘要】
1.一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：包括配电网接地故障监测及自动切除技术和网络式保护自愈控制技术；
2.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述步骤一中不同线路条件下单相接地故障判别方法采用过电流保护、零序电流保护、剩余电流保护和地电压保护中的任意一种方式，其中，各个判别方法的过程如下：
3.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述步骤二中对于不同接地方式包括电气接地(tn系列)、组合接地(tt系列)和直接接地(it系列)三种接地方式，三种接地方式对应的暂态特征和稳态特征如下：
4.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述步骤三中基于主动信号注入的接地故障主动检测技术的具体步骤如下：
5.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述步骤四中基于故障高速录波的接地故障综合分析判断技术的具体步骤如下：
6.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述步骤五中基于智能配电终端的故障自动切除技术具体包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述网络式保护自愈控制技术的具体技术步骤如下：
8.根据权利要求7所述的一种配电网接地故障监测判断及网络式保护自愈的方法，其特征在于：所述s1中基...
【专利技术属性】
技术研发人员：张康，吴岳峰，谷健康，孙永辉，刘露，李浩闪，安益辰，乔亚鹏，甄超，刘爱佳，李延龙，姚荃，顾军萍，张彪，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司行唐县供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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