【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统配电，具体涉及一种主配一体化集中式单相接地故障处置系统及方法。
技术介绍
1、随着工农业生产以及民生用电量逐年攀升，对电力部门的供电可靠性要求也越来越高。以新能源为主体的新型电力系统建设中，将有大量分布式新能源、电动汽车以及电力电子变压器等设备接入和应用到配电网中，导致配电网的故障识别与隔离更为复杂。而在配电网中，接地故障是主要的故障类型，占比达到70～90%，如果由于设备误判或者保护误动作导致故障越级整线跳闸，将降低配电网的供电可靠性。目前，应用较为广泛的解决处理单相接地短路故障主要包括基于暂态法选线的站内小电流接地选线装置与自动化开关自带的小电流接地保护及零序过流保护，但前者存在无法定位故障区段的问题，由于配电线路保护终端在线率和迁移率低带来的故障识别不全面的问题，而后者则存在配电自动化设备小电流接地保护准确性不足、在线率和运行可靠率不高等问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种主配一体化集中式单相接地故障处置系统及方法，本专利技术旨在提升中低压电网的故障处理效率和供电可靠性。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种主配一体化集中式单相接地故障处置系统，包括站内小电流接地选线装置、保护终端单元、配电自动化主站和执行开关单元，所述站内小电流接地选线装置与配电网的母线相连以用于实现单相接地故障检测和母线接地告警，所述保护终端单元用于实现站外线路的单相接地故障检测，所
4、可选地，所述保护终端单元包括站内出线保护终端、站外分段保护终端和站外分支保护终端，述执行开关单元包括站内出线开关、站外分段开关和站外分支开关，所述配电网的母线上分别通过站内出线开关连接到多条主干线，每一条主干线通过站外分段开关分割形成多个主干线分段，至少一条主干线上设有一条或多条分支线，所述主干线上通过站外分支开关连接到分支线，所述站内出线保护终端分别安装在对应的站内出线开关处以用于实现对应主干线的单相接地故障检测，所述站外分段保护终端分别安装在对应的主干线分段上以用于实现对应主干线分段的单相接地故障检测，所述站外分支开关分别安装在对应的分支线上以用于实现对应分支线的单相接地故障检测。
5、可选地，所述站内小电流接地选线装置还连接有站内监控后台和调控云平台，所述站内小电流接地选线装置通过站内监控后台、调控云平台与配电自动化主站相连以用于向配电自动化主站发送单相接地故障检测和母线接地告警信号。
6、可选地，所述配电网的母线通过主变压器与电源进线相连。
7、可选地，所述主干线的尾端连接有线路联络开关，所述线路联络开关与配电自动化主站相连以用于实现对线路联络开关所连接负荷的投切。
8、一种所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统的应用方法，包括配电自动化主站执行下述单相接地故障处置：所述配电自动化主站根据所述站内小电流接地选线装置上传的单相接地故障检测选线结果和母线接地告警信号，以及保护终端单元上传的单相接地故障检测选线结果实现故障区域定位并控制执行开关单元对故障区域的实现故障隔离和供电恢复。
9、可选地，所述实现故障区域定位并控制执行开关单元对故障区域的实现故障隔离和供电恢复包括：根据l=a&b+a&c+b&c计算逻辑信号l，其中“&”为与操作，当逻辑信号l=1且c=0时，即：在收到站内小电流接地选线装置上传的单相接地故障检测选线结果、但是没有收到保护终端单元上传的单相接地故障检测选线结果时，判定变电站区域发生故障，则控制变电站内各条主干线的站内出线开关以及各条主干线的首端第一个站外分段开关分闸以隔离故障，且在收到站内小电流接地选线装置上传的单相接地故障恢复信号后控制变电站内各条主干线的站内出线开关以及各条主干线的首端第一个站外分段开关合闸以恢复供电。
10、可选地，所述实现故障区域定位并控制执行开关单元对故障区域的实现故障隔离和供电恢复包括：根据l=a&b+a&c+b&c计算逻辑信号l，其中“&”为与操作，当逻辑信号l=1且c＞0时，即：在收到站内小电流接地选线装置上传的单相接地故障检测选线结果、同时收到保护终端单元上传的单相接地故障检测选线结果时，结合保护终端单元上传的单相接地故障检测选线结果以及配电网线路的图模型定位故障区域：当故障区域在主干线上，则控制主干线上故障区域两端的站外分段开关分闸以隔离故障；当故障区域在分支线上，则控制该分支线的站外分支开关分闸以隔离故障；当故障区域在主干线的站内出线开关和首端第一个站外分段开关之间，则控制主干线的站内出线开关和首端第一个站外分段开关分闸以隔离故障；并控制执行开关单元对故障区域的实现故障隔离和供电恢复；最终在收到站内小电流接地选线装置以及保护终端单元上传的单相接地故障恢复信号后将分闸以隔离故障的开关合闸以恢复供电。
11、可选地，所述实现故障区域定位并控制执行开关单元对故障区域的实现故障隔离和供电恢复包括：在未收到站内小电流接地选线装置上传的单相接地故障检测选线结果、收到站内小电流接地选线装置上传的母线接地告警信号、且收到保护终端单元上传的单相接地故障检测选线结果时，若保护终端单元上传的单相接地故障检测选线结果来自站内出线保护终端，则判定为出线单相接地故障，则控制上传的单相接地故障检测选线结果的站内出线保护终端对应的站内出线开关以及主干线的首端第一个站外分段开关分闸以隔离故障，且在收到该站内出线保护终端上传的单相接地故障恢复信号后控制该站内出线保护终端对应站内出线开关以及主干线的首端第一个站外分段开关合闸以恢复供电；若保护终端单元上传的单相接地故障检测选线结果来自站外分段保护终端，则判定为对应主干线分段单相接地故障，则控制上传的单相接地故障检测选线结果的站外分段保护终端对应的站外分段开关分闸以隔离故障，且在收到该站外分段保护终端上传的单相接地故障恢复信号后控制该站外分段保护终端对应的站外分段开关合闸以恢复供电；若保护终端单元上传的单相接地故障检测选线结果来自站外分支保护终端，则判定为对应分支线单相接地故障，则控制上传的单相接地故障检测选线结果的站外分支保护终端对应的站外分支开关分闸以隔离故障，且在收到该站外分支保护终端上传的单相接地故障恢复信号后控制该站外分支保护终端对应的站外分支开关合闸以恢复供电。
12、可选地，所述实现故障区域定位并控制执行开关单元对故障区域的实现故障隔离和供电恢复包括：根据l=a&b+a&c+b&c计算逻辑信号l，其中“&”为与操作，当逻辑信号l=0时，即：在未收到站内小电流接地选线装置上传的单相接地故障检测选线结果以及母线接地告警信号、但是收到保护终端单元上传的单相接地故障检测选线结果时，判定为保护终端单元的单相接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种主配一体化集中式单相接地故障处置系统，其特征在于，包括站内小电流接地选线装置（1）、保护终端单元（2）、配电自动化主站（3）和执行开关单元（4），所述站内小电流接地选线装置（1）与配电网的母线相连以用于实现单相接地故障检测和母线接地告警，所述保护终端单元（2）用于实现站外线路的单相接地故障检测，所述站内小电流接地选线装置（1）、保护终端单元（2）的输出端分别与配电自动化主站（3）相连，所述配电自动化主站（3）的输出端与执行开关单元（4）相连以用于对故障区域的实现故障隔离和供电恢复。
2.根据权利要求1所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统，其特征在于，所述保护终端单元（2）包括站内出线保护终端（21）、站外分段保护终端（22）和站外分支保护终端（23），述执行开关单元（4）包括站内出线开关（41）、站外分段开关（42）和站外分支开关（43），所述配电网的母线上分别通过站内出线开关（41）连接到多条主干线，每一条主干线通过站外分段开关（42）分割形成多个主干线分段，至少一条主干线上设有一条或多条分支线，所述主干线上通过站外分支开关（43）连接到分支线，所述站
3.根据权利要求1所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统，其特征在于，所述站内小电流接地选线装置（1）还连接有站内监控后台（11）和调控云平台（12），所述站内小电流接地选线装置（1）通过站内监控后台（11）、调控云平台（12）与配电自动化主站（3）相连以用于向配电自动化主站（3）发送单相接地故障检测和母线接地告警信号。
4.根据权利要求1所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统，其特征在于，所述配电网的母线通过主变压器与电源进线相连。
5.根据权利要求2所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统，其特征在于，所述主干线的尾端连接有线路联络开关（5），所述线路联络开关（5）与配电自动化主站（3）相连以用于实现对线路联络开关（5）所连接负荷的投切。
6.一种权利要求1～5中任意一项所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统的应用方法，其特征在于，包括配电自动化主站（3）执行下述单相接地故障处置：所述配电自动化主站（3）根据所述站内小电流接地选线装置（1）上传的单相接地故障检测选线结果A和母线接地告警信号B，以及保护终端单元（2）上传的单相接地故障检测选线结果C实现故障区域定位并控制执行开关单元（4）对故障区域的实现故障隔离和供电恢复。
7.根据权利要求6所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统的应用方法，其特征在于，所述实现故障区域定位并控制执行开关单元（4）对故障区域的实现故障隔离和供电恢复包括：根据L=A&B+A&C+B&C计算逻辑信号L，其中“&”为与操作，当逻辑信号L=1且C=0时，判定变电站区域发生故障，则控制变电站内各条主干线的站内出线开关（41）以及各条主干线的首端第一个站外分段开关（42）分闸以隔离故障，且在收到站内小电流接地选线装置（1）上传的单相接地故障恢复信号后控制变电站内各条主干线的站内出线开关（41）以及各条主干线的首端第一个站外分段开关（42）合闸以恢复供电。
8.根据权利要求6所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统的应用方法，其特征在于，所述实现故障区域定位并控制执行开关单元（4）对故障区域的实现故障隔离和供电恢复包括：根据L=A&B+A&C+B&C计算逻辑信号L，其中“&”为与操作，当逻辑信号L=1且C＞0时，结合保护终端单元（2）上传的单相接地故障检测详细选线结果以及配电网线路的图模型定位故障区域，若保护终端单元（2）上传的单相接地故障检测选线结果来自站内出线保护终端（21），则判定为出线单相接地故障，则控制上传的单相接地故障检测选线结果的站内出线保护终端（21）对应的站内出线开关（41）以及主干线的首端第一个站外分段开关（42）分闸以隔离故障，且在收到该站内出线保护终端（21）上传的单相接地故障恢复信号后控制该站内出线保护终端（21）对应站内出线开关（41）以及主干线的首端第一个站外分段开关（42）合闸以恢复供电；若保护终端单元（2）上传的单相接地故障检测选线结果来自站外分段保护终端（22），则判定为对应主干线分段单相接地故障，则控制上传的单相接地故障检测选线结果的站外分段保护终端（...
【技术特征摘要】
1.一种主配一体化集中式单相接地故障处置系统，其特征在于，包括站内小电流接地选线装置（1）、保护终端单元（2）、配电自动化主站（3）和执行开关单元（4），所述站内小电流接地选线装置（1）与配电网的母线相连以用于实现单相接地故障检测和母线接地告警，所述保护终端单元（2）用于实现站外线路的单相接地故障检测，所述站内小电流接地选线装置（1）、保护终端单元（2）的输出端分别与配电自动化主站（3）相连，所述配电自动化主站（3）的输出端与执行开关单元（4）相连以用于对故障区域的实现故障隔离和供电恢复。
2.根据权利要求1所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统，其特征在于，所述保护终端单元（2）包括站内出线保护终端（21）、站外分段保护终端（22）和站外分支保护终端（23），述执行开关单元（4）包括站内出线开关（41）、站外分段开关（42）和站外分支开关（43），所述配电网的母线上分别通过站内出线开关（41）连接到多条主干线，每一条主干线通过站外分段开关（42）分割形成多个主干线分段，至少一条主干线上设有一条或多条分支线，所述主干线上通过站外分支开关（43）连接到分支线，所述站内出线保护终端（21）分别安装在对应的站内出线开关（41）处以用于实现对应主干线的单相接地故障检测，所述站外分段保护终端（22）分别安装在对应的主干线分段上以用于实现对应主干线分段的单相接地故障检测，所述站外分支开关（43）分别安装在对应的分支线上以用于实现对应分支线的单相接地故障检测。
3.根据权利要求1所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统，其特征在于，所述站内小电流接地选线装置（1）还连接有站内监控后台（11）和调控云平台（12），所述站内小电流接地选线装置（1）通过站内监控后台（11）、调控云平台（12）与配电自动化主站（3）相连以用于向配电自动化主站（3）发送单相接地故障检测和母线接地告警信号。
4.根据权利要求1所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统，其特征在于，所述配电网的母线通过主变压器与电源进线相连。
5.根据权利要求2所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统，其特征在于，所述主干线的尾端连接有线路联络开关（5），所述线路联络开关（5）与配电自动化主站（3）相连以用于实现对线路联络开关（5）所连接负荷的投切。
6.一种权利要求1～5中任意一项所述的主配一体化集中式单相接地故障处置系统的应用方法，其特征在于，包括配电自动化主站（3）执行下述单相接地故障处置：所述配电自动化主站（3）根据所述站内小电流接地选线装置（1）上传的单相接地故障检测选线结果a和母线接地告警信号b，以及保护终端单元（2）上传的单相接地故障检测选线结果c实现故障区域定位并控制执行开关单元（4）对故障区域的实现故障隔离和供电恢复。
7.根据权利要求6所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：余斌，欧阳宗帅，欧阳帆，李辉，敖非，黄勇，张帝，严亚兵，梁文武，许立强，李刚，臧欣，刘伟良，吴晋波，熊尚峰，肖豪龙，尹超勇，徐浩，龙雪梅，徐彪，洪权，李理，龚禹生，刘鸿基，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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