【技术实现步骤摘要】
本申请涉及配电网的高阻接地故障检测，特别地，涉及一种高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法及系统。
技术介绍
1、目前高阻故障一般为单相接地故障，发生故障时过电压、过电流较小，故障特征不明显，高阻介质表面多粗糙且内部伴有松动，并且常常伴随电弧和固体介质击穿的情况，因此表现出电流平稳、非线性、间歇性等特性。高阻接地故障信号在故障时间内具备发展性，故障信号中存在的暂态高频分量会随着故障过渡电阻的升高和时间的推移而逐渐衰减，并且接地介质在故障初始阶段绝缘性未被破坏，其呈现的故障过渡电阻值较高可达数十千欧姆以上，在接地介质表面进一步烧蚀、碳化导致绝缘性破坏后，其值才逐渐降低。另外高阻接地故障发生时各分量区分不明显，本身工频和谐波等低频分量幅值较低，故障信号中的间谐波及高频分量含量丰富，并且在故障发生时还会因大地与线路间所存在的电压差使空气间隙或固体介质发生绝缘击穿，伴随着非线性电弧的重燃和熄灭，故障选线较为困难。再考虑系统中存在的三相不平衡问题的干扰，可能会导致非故障线路的零序分量较大，这就使得利用现有暂稳态特征难以检测到故障线路，并且还有可能造成误判。而且在高阻接地故障工况下很难准确地进行故障识别，整定出合适的故障启动门槛值，这使得传统保护难以可靠动作。因此巫亟需对弧光高阻接地故障进行建模分析，并探究故障发生过程中的暂稳态特征，通过研究提出更有针对性和行之有效的故障检测及选线方法。
2、现有技术缺点：
3、由于配电网弧光高阻接地故障产生的不确定性和高阻故障检测难精度差的问题，其研究成果仍然较少且应用效果不甚理想。国
4、因此，提供一种适应弧光高阻接地故障解析分析的电弧模型的高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本申请提出了一种高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法与系统。本申请通过获取高阻接地故障的非线性电弧过零畸变对应的暂稳态特征；基于所述暂稳态特征获取空间合成矢量；基于空间合成矢量获取瞬时相位，从而提供一种适应弧光高阻接地故障解析分析的电弧模型的高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法。
2、根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法，包括以下步骤：
3、获取高阻接地故障的非线性电弧过零畸变对应的暂稳态特征；
4、基于所述暂稳态特征获取空间合成矢量；
5、基于空间合成矢量获取瞬时相位。
6、在一些实施例中，所述暂稳态特征为暂态零序电压和零序电流。
7、在一些实施例中，所述暂态零序电压和零序电流为衰减的交流分量和工频稳态分量的叠加。
8、在一些实施例中，所述暂态零序电压和零序电流基于以下公式获取：
9、
10、式中：c∑为所有线路对地分布电容之和；uf为故障虚拟电源电势，uof为母线零序电压；i0f为流经故障点的零序电流；io为流经中性点的零序电
11、流；r为接地故障电阻。
12、在一些实施例中，基于暂稳态特征获取空间合成矢量，基于以下公式实现：
13、
14、式中sa＝szcos(θ),sb＝szcos(θ-2π/3),sc＝szcos(θ+2π/3)，sz为暂稳态特征对应的电气量幅值，e为自然数，θ为瞬时相位角，j为虚数。
15、在一些实施例中，电气量幅值sz包括零序电压幅值和零序电流幅值。
16、在一些实施例中，基于空间合成矢量获取瞬时相位，包括：
17、获取空间合成矢量so在三相坐标系中的三轴方向上的投影；
18、基于空间合成矢量so在三相坐标系中的三轴方向上的投影，获取瞬时相位角。
19、在一些实施例中，基于以下公式获取空间合成矢量so在三相坐标系中的三轴方向上的投影：
20、
21、式中，s′a、s′b和s′c分别为so在三相坐标系中的a、b、c三个轴方向上的投影，sa＝szcos(θ),sb＝szcos(θ-2π/3),sc＝szcos(θ+2π/3)，sz为暂稳态特征对应的电气量幅值，uz为零序电压幅值，θ为瞬时相位角。
22、在一些实施例中，获取瞬时相位角基于以下公式实现：
23、当s′a≠0时，
24、
25、当s′a＝0时，
26、
27、式中，θ为瞬时相位角，s′a、s′b和s′c分别为so在三相坐标系中的a、b、c三个轴方向上的投影。
28、在一些实施例中，获取空间合成矢量so在三相坐标系中的三轴方向上的投影之前，还包括：
29、执行窄带滤波和归一化计算；
30、通过域值判断减小过零抖动误差。
31、在一些实施例中，执行窄带滤波和归一化计算，包括：通过抑制各频次谐波和噪声干扰，提高相位跟踪的准确度；
32、通过归一化消除幅值突变对信号的影响，保留原始信号的相位和频率信息，提高相位跟踪算法的检测精度和抗干扰能力。
33、在一些实施例中，通过域值判断减小过零抖动误差，包括：
34、设定判断阈值，在采样点落入区域之内且在规定时间范围内不发生抖动现象即连续跳变才将其判断为过零时刻；
35、计算取值范围，通过范围判断，以减少过零抖动现象的所导致的过零相位判断错误。
36、在一些实施例中，获取瞬时相位角后，还包括：验证过零相位跟踪检测方法的准确性。
37、根据本申请的第二方面，提供一种高阻接地故障的过零相位跟踪检测系统，所述系统包括：
38、特征获取模块，配置为获取高阻接地故障的非线性电弧过零畸变对应的暂稳态特征；
39、空间合成矢量获取模块，配置为基于所述暂稳态特征获取空间合成矢量；
40、相位获取模块，配置为基于空间合成矢量获取瞬时相位。
41、根据本申请的第三方面，提供一种数字化设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现以上实施例中任一项所述的高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法的步骤。
42、根据本申请的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上实施例中任一项所述的高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法的步骤。
43、本专利技术实施例提供的技术方案可以包括以下本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法，其特征在于，
3.如权利要求2所述的高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法，其特征在于，所述暂态零序电压和零序电流为衰减的交流分量和工频稳态分量的叠加。
4.如权利要求3所述的高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法，其特征在于，所述暂态零序电压和零序电流基于以下公式获取：
5.如权利要求1所述的高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法，其特征在于，基于暂稳态特征获取空间合成矢量，基于以下公式实现：
6.如权利要求5所述的高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法，其特征在于，电气量幅值Sz包括零序电压幅值和零序电流幅值。
7.如权利要求1所述的高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法，其特征在于，基于空间合成矢量获取瞬时相位，包括：
8.如权利要求7所述的高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法，其特征在于，
9.如权利要求8所述的高阻接地故障的过零相位跟踪检测方法，其特征在于，
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