基于暂态无功功率方向的小电流接地故障定位方法技术

技术编号:9033225 阅读:265 留言:0更新日期:2013-08-15 00:08
基于暂态无功功率方向的小电流接地故障定位方法,其特点是以电压或电流的变化作为故障启动条件,启动后若检测点可检测零序电压时取零序电压为参与电压,否则①根据3个暂态线电压的特征确定故障相,②根据故障相别确定包含故障信息的暂态线电压并取之为参与电压;而后确定特征频段范围;进而构造数字滤波器,对参与电压和零序电流信号进行滤波获得特征频段内分量;再利用特征频段内参与电压和零序电流分量确定各检测点无功功率方向进一步确定故障区段。本发明专利技术同时利用暂态电压和电流信号且同时利用零序电压和线电压,定位可靠性更高适应性更强,能够同时适用各种电压等级的接地故障的快速方向保护,可以兼顾保护速度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种小电流接地故障定位方法,特别是一种,适用于中性点非有效接地电网的单相接地故障暂态定位方法。
技术介绍
配电网密布城乡及山区,终年处于户外,经受风雨冰霜、雷电及日益严酷的环境污染等恶劣环境影响,加上不可预测的人为因素,发生故障的概率很高,尤其是架空线路。目前我国配电网多采用中性点不接地和经消弧线圈接地的运行方式,发生接地故障后,利用现有的选线装置可以选出故障线路,但是由于配电网采用辐射状网络,线路较长、分支众多、结构复杂,即使确定了故障出线也很难查找故障点。对于小电流接地故障的检测,信号注入法在现场应用中有一定的效果,当发生永久性接地故障后,安装在变电站的信号发生装置利用暂时闲置的电压互感器向系统注入一定频率的交流电流信号,通过检测注入信号在系统中的路径和特征来实现故障定位。该方法取得了一定程度的应用,但存在以下缺点:接地电阻较大时线路上分布电容会对注入的信号分流,降低检测灵敏度和可靠性;需设计专用的大无功功率信号发生器,硬件成本高;并且不能检测瞬时性接地故障。配电自动化系统中,利用主站实现各检测装置的时间同步,对时误差至少为几个毫秒,对于利用暂态零序电流瞬时值比较的方法均无法应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种检测灵敏度和可靠性高、实用性强的。本专利技术的目的是通过以下途径来实现的: ,其要点在于,包括如下步骤:提供一种数据处理器,其采集线路上各检测点的参与电Sux (t)和零序电流i^t),在数据处理器中存储有设定的信号特征频段范围,每个特征频段范围都对应有线路结构和负荷分析检测点检测阻抗相频特性;根据故障线路的结构和负荷分析检测点检测阻抗相频特性,提取其对应设定的特征频段范围;提供一种数字滤波器,其对参与电Sux (t)和零序电流ijt)的信号根据设定的特征频段范围进行滤波,保留特征频段分量;数据处理器根据上述处理后的参与电压Ux⑴和零序电流ijt)进行如下处理:将所获得的参与电压Ux(t)进行Hilbert变换,然后再将变换后的参与电压与暂态零序电流id(t)的乘积在暂态时段T内平均值计算无功功率方向参数D:权利要求1.,其特征在于,包括如下步骤: 提供一种数据处理器,其采集线路上各检测点的参与电Sux(t)和零序电流ijt),在数据处理器中存储有设定的信号特征频段范围,每个特征频段范围都对应有线路结构和负荷分析检测点检测阻抗相频特性; 根据故障线路的结构和负荷分析检测点检测阻抗相频特性,提取其对应设定的特征频段范围; 提供一种数字滤波器,其对参与电Sux (t)和零序电流ijt)的信号根据设定的特征频段范围进行滤波,保留特征频段分量; 数据处理器根据上述处理后的参与电压Ux(t)和零序电流i^t)进行如下处理:将所获得的参与电压ux(t)进行Hilbert变换,然后再将变换后的参与电压与暂态零序电流idt)的乘积在暂态时段T内平均值计算无功功率方向参数D:2.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述的参与电压根据检测点的情况进行如下选择: 当检测点能够检测零序电压时取零序电压为参与电压;若检测点只能检测线电压则根据如下步骤进行选择: 首先根据3个暂态线电压的特征确定故障相,即当Uab>2Ub。且UM>2Ub。,则为A相接地;当Uab>2Uca且Ubc>2Uca,则为B相接地;当UbcUUab且Uca>2Uab,则为C相接地; 然后根据故障相别确定包含故障信息的暂态线电压,当A相接地时,则选定Uba或Um为参与电压;当B相接地时,则选定Ud3或Uab为参与电压;当C相接地时,则选定ua。或ub。为参与电压。全文摘要,其特点是以电压或电流的变化作为故障启动条件,启动后若检测点可检测零序电压时取零序电压为参与电压,否则①根据3个暂态线电压的特征确定故障相,②根据故障相别确定包含故障信息的暂态线电压并取之为参与电压;而后确定特征频段范围;进而构造数字滤波器,对参与电压和零序电流信号进行滤波获得特征频段内分量;再利用特征频段内参与电压和零序电流分量确定各检测点无功功率方向进一步确定故障区段。本专利技术同时利用暂态电压和电流信号且同时利用零序电压和线电压,定位可靠性更高适应性更强,能够同时适用各种电压等级的接地故障的快速方向保护,可以兼顾保护速度和可靠性。文档编号G01R31/08GK103245879SQ20131013641公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月18日 优先权日2013年4月18日专利技术者李天友, 李伟新, 张功林, 徐丙垠, 薛永端 申请人:国家电网公司, 福建省电力有限公司, 福建省电力有限公司电力科学研究院, 福建省电力有限公司厦门电业局, 山东理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于暂态无功功率方向的小电流接地故障定位方法,其特征在于,包括如下步骤:提供一种数据处理器,其采集线路上各检测点的参与电压ux(t)和零序电流i0(t),在数据处理器中存储有设定的信号特征频段范围,每个特征频段范围都对应有线路结构和负荷分析检测点检测阻抗相频特性;根据故障线路的结构和负荷分析检测点检测阻抗相频特性,提取其对应设定的特征频段范围;提供一种数字滤波器,其对参与电压ux(t)和零序电流i0(t)的信号根据设定的特征频段范围进行滤波,保留特征频段分量;数据处理器根据上述处理后的参与电压ux(t)和零序电流i0(t)进行如下处理:将所获得的参与电压ux(t)进行Hilbert变换,然后再将变换后的参与电压与暂态零序电流i0(t)的乘积在暂态时段T内平均值计算无功功率方向参数D:D=1T∫0Ti0(t)u^x(t)dt=1πT∫0Ti0(t)∫-∞∞ux(τ)t-τdτdt根据所获得的D进行如下判据:当D﹥0时表明无功功率由线路流向母线,故障位于检测点下游,D<0时表明无功功率由母线流向线路,故障位于检测点上游;当相邻两个检测点检测到的无功功率方向不一致时,故障位于两检测点之间;当所有检测点检测的无功功率方向参数都小于零时,故障点位于母线和第一个检测点之间;当所有检测点检测的无功功率方向参数都大于零时,故障点位于最后一个检测点和线路末端之间。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李天友李伟新张功林徐丙垠薛永端
申请(专利权)人:国家电网公司福建省电力有限公司福建省电力有限公司电力科学研究院福建省电力有限公司厦门电业局山东理工大学
类型:发明
国别省市:

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