【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网故障分析，更具体地说，本专利技术涉及一种配电网接地故障研判分析方法。
技术介绍
1、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、经检索在公开文献中，中国专利公开号cn113640601a的专利公开了一种配电网故障研判事后分析系统及方法，针对现有技术中，由于存在数据质量及多系统交互等问题对故障研判基础数据产生影响，导致研判结论与实际故障情况存在偏差；则该专利主要通过故障处置全过程耗时统计模块用于针对每次故障，将处置过程中的每个节点变化进行记录分析获得全过程耗时信息；所述故障电量计算模块用于，计算出本起故障的停电损失电量及提前复电电量；所述故障研判评价模块用于从终端动作、配电主站研判、遥控执行三个层面对故障进行评价；该研判分析还存在如下缺陷：
3、上述研判分析方法在对配电网接地故障研判时，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，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，长时间查找故障位置效率较低，难以实现精确化高效故障分析，为此提供一种配电网接地故障研判分析方法。
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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研判分析方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种配电网接地故障研判分析方法，包括具体步骤如下：
3、s1、不同线路条件下单相接地故障判别，对架空线路，采取零序电流法判别，对于电缆线路采取局部放电检测；
4、s2、不同接地方式下单相接地故障暂态特征及稳态特征，发生单相接地故障时，采用暂态特征及稳态特征，查看中性点电位电压是否发生变化；
5、s3、主动信号注入的接地故障主动检测，在接地线中输入频率特定的电信号，通过测量电路中各个节点的信号响应，以此实现故障判断；
6、s4、故障高速录波的接地故障综合分析判断，采集接地故障数据比对判断；
7、s5、配电网故障分析模型，获取各监测节点暂态电流模态分量分析。
8、优选地，所述s1中架空线路零序电流法检测单相接地故障时，三相对地电流的对称性遭到破坏，由于中性点悬空，一相接地后中性点电位将发生偏移，导致其三相对地电压变化幅度为20—50v之间，而发生单相金属性接地时，接地相电压为零，对地电容被短接，两个非故障相对地电压升高倍，对地电容电流也相应升高倍，两相电压及两相电流之间的相位差均为60°，将出现零序电压，幅值等于电网正常运行时单相对地电压，在非故障线路上，零序电流幅值等于正常运行时单相接地电容电流，方向从母线指向线路，而故障线路上由于同一母线各条出线的对地电容电流都要经过接地点返回电源，零序电流幅值等于所有非故障线路零序电流之和，方向从线路指向母线，通过检测各条线路的零序电流，判断出故障线路和非故障线路，局部放电检测通过测量电缆的脉冲信号来确定电缆中是否存在放电现象，从而判断电缆的绝缘状况，电缆绝缘电阻测量通过测量电缆两端的电阻值来确定电缆的绝缘电阻值，电阻值低于200—500ω标准值，则接地电缆存在绝缘故障，所述s1中放电检测工具分为电子式局部放电探测棒以及静电场感应探头和带屏蔽罩的电子式电场感应探头，且电子式局部放电探测棒以及静电场感应探头和带屏蔽罩的电子式电场感应探头数量均设为5—10台，通过电子式局部放电探测棒以及静电场感应探头和带屏蔽罩的电子式电场感应探头依次间隔20—50cm距离检测。
9、优选地，所述s2中暂态特征检测时接地电流通常会迅速升高，其值远远大于正常运行时的电流10—20a，接地故障导致了电流的泄漏，而导线的电压保持不变，再次检测电流异常范围是否在10—20a，判断配电网接地的故障为电流泄漏。
10、优选地，所述s3中特定频率为300—450hz在电路中设置50—60个检测节点，相邻两个检测节点之间距离为50—60cm分别，检测各个节点的信号是否有响应，通过比较各个节点的信号差异幅度超过20hz则为故障节点，小于20hz则为无故障点，计算总距离后判断该节点故障位置距离，所述s3中频率特定的电信号需要使用信号发生器2—3台输入，且信号发生器使用时将电源线与交流市电电源切断，把仪表和被测线路断开，将仪器电源开关关断，要优先设置信号源的发射频率建议值为10—15hz，每间隔5s调节一次，总调节次数为15—30次。
11、优选地，所述s4中故障数据比对首先需要获取故障发生时的各种数据，包括电流、电压数据以及时间戳、断路器状态信息，对获取的数据进行滤波、傅里叶变换以提取出有用的信息，从处理后的数据中提取出接地故障类型、故障相别、故障电流电压值，根据提取的特征进行故障判断，电压浮动20—40v则判断有故障，电流浮动20—40a则判断为有故障，电流、电压无浮动则判断无故障。
12、优选地，s5中监测节点暂态电流模态分量分析时建立相应的数学模型，选择的模型精度和计算复杂度，利用建立的模型，使用数值计算方法模拟配电网的运行状态，根据实际监测点的位置和数量，计算各个监测节点的暂态电流，在计算过程中，需要考虑到电网中的各种因素，从计算得到的暂态电流中提取特征模态分量，使用傅里叶变换、小波变换进行信号处理，提取出能够反映故障特征的分量为15—20a，电压为0-22v，表示故障的类型、位置，根据提取的特征模态分量，进行故障研判，通过比较相邻监测点的突变极性差异来判断故障位置，通常故障点的前一个或两个监测点会首先出现电流突变为5—10a，将计算和分析的结果输出到显示界面展示，电流异常数据以及电压异常数据，所述各种因素包括线路阻抗、变压器阻抗、负荷电流，其中分量包括幅值、频率、相位信息，信息采用2—5台硬盘储存备份，每次备份人员需填写各自名称。
13、本专利技术的技术效果和优点：
14、1、本专利技术利用不同线路条件下单相接地故障判别和不同接地方式下单相接地故障暂态特征及稳态特征实现研究判断，能够对架空线路，采取零序电流法判别，对于电缆线路采取局部放电检测，零序电流幅值等于所有非故障线路零序电流之和，方向从线路指向母线，通过检测各条线路的零序电流，判断出故障线路和非故障线路，利用测量电缆两端的电阻值来确定电缆的绝缘电阻值，暂态特征检测时接地电流通常会迅速升高，其值远远大于正常运行时的电流，接地故障导致了电流的泄漏来进行判断，因此配电网接地故障查找分析效率有效提高，能够实现精确化高效故障分析；
15、2、本专利技术采用主动信号注入的接地故障主动检测以及故障高速录波的接地故障综合分析判断，在接地线中输入频率特定的电信号，在电路中设置检测节点，通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：包括具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述S1中架空线路零序电流法检测单相接地故障时，三相对地电流的对称性遭到破坏，由于中性点悬空，一相接地后中性点电位将发生偏移，导致其三相对地电压变化幅度为20—50V之间，而发生单相金属性接地时，接地相电压为零，对地电容被短接，两个非故障相对地电压升高倍，对地电容电流也相应升高倍，两相电压及两相电流之间的相位差均为60°，将出现零序电压，幅值等于电网正常运行时单相对地电压，在非故障线路上，零序电流幅值等于正常运行时单相接地电容电流，方向从母线指向线路，而故障线路上由于同一母线各条出线的对地电容电流都要经过接地点返回电源，零序电流幅值等于所有非故障线路零序电流之和，方向从线路指向母线，通过检测各条线路的零序电流，判断出故障线路和非故障线路。
3.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述S1中局部放电检测通过测量电缆的脉冲信号来确定电缆中是否存在放电现象，从而判断电缆的绝缘状况，电缆绝缘电阻测量通过
4.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述S1中放电检测工具分为电子式局部放电探测棒以及静电场感应探头和带屏蔽罩的电子式电场感应探头，且电子式局部放电探测棒以及静电场感应探头和带屏蔽罩的电子式电场感应探头数量均设为5—10台，通过电子式局部放电探测棒以及静电场感应探头和带屏蔽罩的电子式电场感应探头依次间隔20—50cm距离检测。
5.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述S2中暂态特征检测时接地电流通常会迅速升高，其值远远大于正常运行时的电流10—20A，接地故障导致了电流的泄漏，而导线的电压保持不变，再次检测电流异常范围是否在10—20A，判断配电网接地的故障为电流泄漏。
6.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述S3中特定频率为300—450Hz在电路中设置50—60个检测节点，相邻两个检测节点之间距离为50—60cm分别，检测各个节点的信号是否有响应，通过比较各个节点的信号差异幅度超过20Hz则为故障节点，小于20Hz则为无故障点，计算总距离后判断该节点故障位置距离。
7.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述S3中频率特定的电信号需要使用信号发生器2—3台输入，且信号发生器使用时将电源线与交流市电电源切断，把仪表和被测线路断开，将仪器电源开关关断，要优先设置信号源的发射频率建议值为10—15Hz，每间隔5S调节一次，总调节次数为15—30次。
8.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述S4中故障数据比对首先需要获取故障发生时的各种数据，包括电流、电压数据以及时间戳、断路器状态信息，对获取的数据进行滤波、傅里叶变换以提取出有用的信息，从处理后的数据中提取出接地故障类型、故障相别、故障电流电压值，根据提取的特征进行故障判断，电压浮动20—40V则判断有故障，电流浮动20—40A则判断为有故障，电流、电压无浮动则判断无故障。
9.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：S5中监测节点暂态电流模态分量分析时建立相应的数学模型，选择的模型精度和计算复杂度，利用建立的模型，使用数值计算方法模拟配电网的运行状态，根据实际监测点的位置和数量，计算各个监测节点的暂态电流，在计算过程中，需要考虑到电网中的各种因素，从计算得到的暂态电流中提取特征模态分量，使用傅里叶变换、小波变换进行信号处理，提取出能够反映故障特征的分量为15—20A，电压为0-22V，表示故障的类型、位置，根据提取的特征模态分量，进行故障研判，通过比较相邻监测点的突变极性差异来判断故障位置，通常故障点的前一个或两个监测点会首先出现电流突变为5—10A，将计算和分析的结果输出到显示界面展示，电流异常数据以及电压异常数据。
10.根据权利要求9所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述各种因素包括线路阻抗、变压器阻抗、负荷电流，其中分量包括幅值、频率、相位信息，信息采用2—5台硬盘储存备份，每次备份人员需填写各自名称。
...【技术特征摘要】
1.一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：包括具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述s1中架空线路零序电流法检测单相接地故障时，三相对地电流的对称性遭到破坏，由于中性点悬空，一相接地后中性点电位将发生偏移，导致其三相对地电压变化幅度为20—50v之间，而发生单相金属性接地时，接地相电压为零，对地电容被短接，两个非故障相对地电压升高倍，对地电容电流也相应升高倍，两相电压及两相电流之间的相位差均为60°，将出现零序电压，幅值等于电网正常运行时单相对地电压，在非故障线路上，零序电流幅值等于正常运行时单相接地电容电流，方向从母线指向线路，而故障线路上由于同一母线各条出线的对地电容电流都要经过接地点返回电源，零序电流幅值等于所有非故障线路零序电流之和，方向从线路指向母线，通过检测各条线路的零序电流，判断出故障线路和非故障线路。
3.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述s1中局部放电检测通过测量电缆的脉冲信号来确定电缆中是否存在放电现象，从而判断电缆的绝缘状况，电缆绝缘电阻测量通过测量电缆两端的电阻值来确定电缆的绝缘电阻值，电阻值低于200—500ω标准值，则接地电缆存在绝缘故障。
4.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述s1中放电检测工具分为电子式局部放电探测棒以及静电场感应探头和带屏蔽罩的电子式电场感应探头，且电子式局部放电探测棒以及静电场感应探头和带屏蔽罩的电子式电场感应探头数量均设为5—10台，通过电子式局部放电探测棒以及静电场感应探头和带屏蔽罩的电子式电场感应探头依次间隔20—50cm距离检测。
5.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述s2中暂态特征检测时接地电流通常会迅速升高，其值远远大于正常运行时的电流10—20a，接地故障导致了电流的泄漏，而导线的电压保持不变，再次检测电流异常范围是否在10—20a，判断配电网接地的故障为电流泄漏。
6.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障研判分析方法，其特征在于：所述s3中特定频率为300—450hz在电路中...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴岳峰，谷健康，顾军萍，王泽龙，李浩闪，安益辰，乔亚鹏，王杨，王海静，
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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