本发明专利技术提供了一种单相接地故障自愈装置，设置在配电系统的变电站或开闭所中，包括：故障检测模块，检测配电系统中是否发生单相接地故障；故障线路确定模块，确定发生单相接地故障的线路的第一信息；通讯模块，将第一信息发送至外部，以及从外部接收发生单相接地故障的线路的第二信息；判断模块，将第一信息和第二信息进行比较，以确定单相接地故障线路；自愈模块，在判断模块确定单相接地故障线路时，发出开关动作信号，使单相接地故障线路的负荷侧的联络开关闭合，然后，使单相接地故障线路的负荷侧的进线开关打开，最后使单相接地故障线路的电源侧的开关打开。本发明专利技术还提供了一种单相接地故障自愈系统。实现在隔离单相接地故障时保证负荷不失电。
Self healing device and system for single phase to earth fault
The invention provides a single-phase grounding fault self-healing device in substation settings include distribution system or open and close, fault detection module, if single-phase grounding fault detection in power distribution system; fault line determination module determines a first information of single-phase grounding fault line; the communication module. The first information is transmitted to the outside, and receiving a single-phase grounding fault line from outside the second information; judging module, the first information and the second information, to determine the single-phase grounding fault line; self-healing module, determine the single-phase ground fault line in the judging module, a switch signal, the contact switch is closed, the single-phase load side grounding fault line and line switch to single-phase load side grounding fault line opened, the single-phase grounding fault The switch on the power side of the line is turned on. The invention also provides a single-phase earth fault self healing system. When the single-phase grounding fault is isolated, the load is guaranteed not to lose power.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统保护和控制技术，具体而言，涉及单相接地故障自愈装置和 系统。
技术介绍
故障自愈指无需或仅需少量人为干预来实现电力网络中存在问题的元器件的隔 离或使其恢复正常运行，最小化或避免用户的供电中断。智能配电网建设的核心是实现系 统自愈。自愈的内容包括自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复。自愈的目标是避免负 荷停电，保证用户供电可靠性。配电线路直接与负荷相连，配电线路的安全可靠运行直接关系负荷供电的可靠 性，然而配电线路故障不可避免。围绕配电线路故障处理，电力工作者进行了广泛深入的研 究。围绕短路故障，提出了配电线路自动化技术；围绕不构成短路回路的单相接地故障，提 出了单相接地线路判定技术。配电线路自动化技术在短路故障发生后，快速判断故障，实现 故障隔离，在故障隔离后，使失电负荷恢复供电。单相接地线路判定技术，在单相接地故障 发生后，选择接地线路，再由人工切除接地线路，隔离故障。以上所描述的配电线路故障处 理技术，为了保护电力设备的安全，在故障发生时，首先将故障线路从系统中隔离。现有配 电网普遍采用闭环结构，开环运行。当向负荷供电的配电网中的任一电力线路因故障被迫 退出运行后，该电力线路所带的负荷不得不停电。现有配电线路故障处理技术不能满足智 能配电网故障自愈的要求。因此，为了能够满足自愈要求，在隔离单相接地故障过程中保证负荷不失电，需要 一种新的单相接地故障处理技术。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种单相接地故障自愈装置和 单相接地故障自愈系统，实现在隔离单相接地故障线路过程中能够保证负荷不失电，满足 配电系统的自愈要求。本专利技术提供了一种单相接地故障自愈装置，设置在配电系统的变电站或开闭所 中，包括故障检测模块、故障线路确定模块、通讯模块、判断模块和自愈模块，其中，所述故 障检测模块，接收电压互感器采集的电压，实时检测所述配电系统中是否发生单相接地故 障；所述故障线路确定模块，当所述故障检测模块确定发生所述单相接地故障时，根据电流 互感器采集到的电流，确定发生所述单相接地故障的线路的第一信息；所述通讯模块，将所 述故障线路确定模块确定的发生所述单相接地故障的线路的第一信息发送至外部，以及从 所述外部接收发生所述单相接地故障的线路的第二信息；所述判断模块，将所述第一信息 和所述第二信息进行比较，以确定所述故障线路确定模块确定的发生所述单相接地故障的 线路和来自所述外部的发生所述单相接地故障的线路是否为同一条线路，当所述第一信息 和所述第二信息相同时，确定所述线路为单相接地故障线路；以及所述自愈模块，在所述判断模块确定所述单相接地故障线路时，发出开关动作信号，使所述单相接地故障线路的负 荷侧的联络开关闭合，然后，使所述单相接地故障线路的负荷侧的进线开关打开，最后使所 述单相接地故障线路的电源侧的开关打开。在上述技术方案中，优选地，所述故障检测模块实时检测所述变电站或开闭所的 母线的三相电压，将所述三相电压与整定值进行比较，以确定所述配电系统是否发生所述 单相接地故障，其中，所述整定值包括第一整定值和第二整定值，所述第一整定值大于所述 第二整定值，当所述三相电压中任意两相电压均大于所述第一整定值，所述三相电压中的 剩余一相电压小于所述第二整定值时，则判定发生所述单相接地故障。在上述技术方案中，优选地，所述第一整定值为1. 2倍的相电压，所述第二整定值 为0.5倍的相电压。在上述技术方案中，优选地，所述故障线路确定模块基于所述变电站或所述开闭 所的所有出线上的电流之间的幅值的相对关系和极性的相对关系确定发生所述单相接地 故障的线路。在上述技术方案中，优选地，所述故障线路确定模块包括数据处理单元，用于对 采集到的所述变电站或所述开闭所的所有出线上的电流行波分别进行小波变换以求取小 波变换系数，提取所述小波变换系数的模极大值来获取所述电流行波的极性和幅值特征； 线路确定单元，用于比较所有出线上的所述电流行波的极性和幅值特征，以确定发生所述 单相接地故障的线路，其中，发生所述单相接地故障的线路的电流行波的幅值最大且发生 所述单相接地故障的线路的电流行波的极性与非接地故障线路的电流行波的极性相反。在上述技术方案中，优选地，所述小波变换的小波函数为三次B样条函数的一阶 导函数，所述小波变换为四层小波变换。在上述技术方案中，优选地，所述电流行波的采样频率为1兆赫，数据窗时长度为 128微秒。本专利技术还提供了一种单相接地故障自愈系统，包括在配电系统的变电站中设置 有以上所述的第一单相接地故障自愈装置，在配电系统的开闭所中设置有以上所述的第二 单相接地故障自愈装置，其中，所述第一单相接地故障自愈装置，检测所述配电系统是否发 生单相接地故障，当所述配电系统发生所述单相接地故障时，确定发生所述单相接地故障 的线路的第一信息，将所述第一信息发送至所述第二单相接地故障自愈装置，并接收来自 所述第二单相接地故障自愈装置确定的发生所述单相接地故障的线路的第二信息，将所述 第一信息和所述第二信息进行比较，以确定所述第一单相接地故障自愈装置确定的发生所 述单相接地故障的线路和所述第二单相接地故障自愈装置确定的发生所述单相接地故障 的线路是否为同一条线路，当所述第一信息和所述第二信息相同时，确定所述线路为单相 接地故障线路，当确定所述单相接地故障线路时，发出开关动作信号，使所述单相接地故障 线路的负荷侧的联络开关闭合，然后，使所述单相接地故障线路的负荷侧的进线开关打开， 最后使所述单相接地故障线路的电源侧的开关打开；所述第二单相接地故障自愈装置，检 测所述配电系统是否发生所述单相接地故障，当所述配电系统发生所述单相接地故障时， 确定发生所述单相接地故障的线路的第二信息，将所述第二信息发送至所述第一单相接地 故障自愈装置，并接收来自所述第一单相接地故障自愈装置确定的发生所述单相接地故障 的线路的第一信息，将所述第一信息和所述第二信息进行比较，以确定所述第二单相接地故障自愈装置确定的发生所述单相接地故障的线路和所述第一单相接地故障自愈装置确 定的发生所述单相接地故障的线路是否为同一条线路，当所述第二信息和所述第一信息相 同时，确定所述线路为单相接地故障线路，当确定所述单相接地故障线路时，发出开关动作 信号，使所述单相接地故障线路的负荷侧的联络开关闭合，然后，使所述单相接地故障线路 的负荷侧的进线开关打开，最后使所述单相接地故障线路的电源侧的开关打开。通过本专利技术的技术方案，可以检测出单相接地故障，确定发生单相接地故障的线 路，在隔离故障线路时不影响负荷的供电，满足故障自愈要求。附图说明图1示出了根据本专利技术的实施例的单相接地故障自愈装置的框图；图2示出了根据本专利技术的实施例的单相接地故障自愈系统的框图；图3示出了根据本专利技术的实施例的配电网一次系统的示意图；图4示出了根据本专利技术的实施例的单相接地故障自愈装置进行单相接地故障检 测的流程图；图5示出了根据本专利技术的实施例的单相接地故障自愈装置确定单相接地故障线 路的流程图；图6示出了根据本专利技术的实施例的单相接地故障自愈装置进行故障隔离的流程 图；以及图7示出了根据本专利技术的实施例的单相接地故障自愈系统进行故障自愈的流程 图。具体实施例方式为了能够更清楚地理解本本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种单相接地故障自愈装置，其特征在于，设置在配电系统的变电站或开闭所中，包括：故障检测模块、故障线路确定模块、通讯模块、判断模块和自愈模块，其中，所述故障检测模块，接收电压互感器采集的电压，实时检测所述配电系统中是否发生单相接地故障；所述故障线路确定模块，当所述故障检测模块确定发生所述单相接地故障时，根据电流互感器采集到的电流，确定发生所述单相接地故障的线路的第一信息；所述通讯模块，将所述故障线路确定模块确定的发生所述单相接地故障的线路的第一信息发送至外部，以及从所述外部接收发生所述单相接地故障的线路的第二信息；所述判断模块，将所述第一信息和所述第二信息进行比较，以确定所述故障线路确定模块确定的发生所述单相接地故障的线路和来自所述外部的发生所述单相接地故障的线路是否为同一条线路，当所述第一信息和所述第二信息相同时，确定所述线路为单相接地故障线路；以及所述自愈模块，在所述判断模块确定所述单相接地故障线路时，发出开关动作信号，使所述单相接地故障线路的负荷侧的联络开关闭合，然后，使所述单相接地故障线路的负荷侧的进线开关打开，最后使所述单相接地故障线路的电源侧的开关打开。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：施慎行，董新洲，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11
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