[发明专利]一种选线定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网运行故障诊断技术领域，尤其涉及一种选线定位方法。

背景技术

电力系统常用的系统接地方式有多种：中性点直接接地、中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经电阻接地。在《电气安全名词术语》GB/T 4776 - 1984标准中，将上述四种中性点接地方式归纳为两类：中性点有效接地系统 (system with effectively earthed neutral)：中性点直接接地或经一低值电阻接地。此类系统也可称为大接地电流系统；中性点非有效接地系统 (system with non-effectively earthed neutral):中性点不接地或经高值阻抗接地或经消弧线圈接地。此类系统也可称为小接地电流系统，大量文献亦称之小电流接地系统。

在我国，对于110kv及以上电网，一般都采用大接地电流的接地方式。对于66kV及以下配电网及大型工矿企业的供电系统，属于小接地电流系统，并以采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式居多。如上所述小接地电流系统的优点是单相接地电流较小，单相接地不形成短路回路，并可继续运行1~2h。但是，电网长时间带接地故障运行极容易引发相继的电气故障，使健全相绝缘薄弱处发生对地击穿，造成两相接地故障。所以，当故障发生以后，应尽快确定故障线路并予以切除，并且，是选择性的切除。也就是说当电网的某一线路发生接地故障时，接地保护装置仅使开关切除或发出信号指示接地故障所在线路，保证非接地线路的正常供电。这样有利于非故障线路和设备继续运行，缩小停电范围，对保证电网安全、可靠运行和提高劳动生产率显然极为有利。这就要求我们快速有效地进行选线定位，及时准确地找到发生接地故障线路和准确位置。

当前的主要选线方法：稳态零序电流幅值及相位比较法不能排除CT不平衡电流及过渡电阻大小的影响；稳态谐波电流方向比较法由于5次谐波含量相对基波而言要小得多，数值很小，极易混入干扰成份，测量精度不易保证；五次谐波分量法由于系统本身可能存在谐波源，以及在负荷不对称，特别是当系统发生相间短路或三相短路时，由于测量回路的元件饱和而产生大量的5次谐波，势必使得基于谐波分量比较法的判线判据失败，实际中应用5次谐波分量进行故障选线的装置效果很不理想；小波包模糊神经网络模型与算法对样本的选择有着严格的限制，选取样本时应考虑各种情况下的故障模式，在实际应用中受到了限制；Prony拟合方法，Prony算法可以提取信号的衰减特性和相位特性，因此如果能对故障时多条线路的故障瞬时电流进行采样和Prony拟合，然后再比较它们的相位和衰减特性，就可以找到故障线路，然而由于Prony算法本身的计算量比较大，需要复杂的高阶矩阵运算，致使这种分析方法不能得到有效的推广，同时，由于算法对噪声的影响十分敏感，在干扰噪声背景下，该模型的严格求解是一个高度非线性的最优化问题，这也极大地限制了Prony模型的应用；基于小波分析的方法，所有非故障线路零序电流突变的极性相同，故障线路零序电流突变的极性与非故障线路零序电流突变极性相反，据此可判断故障线路，有着采用的网络收敛速度快、具有极好的鲁棒性,不受负荷谐波源、故障点位置和过渡电阻的影响等优点，然而，该方法对样本的选择有着严格的限制，选取样本时应考虑各种情况下的故障模式，在实际应用中受到了限制；S注入法由于单相接地故障多为间歇性电弧接地，过渡电阻变化范围很大，当接地弧光电阻较大，处于区间                                                时，与分布电容产生的容抗相当，选线就很困难了，容易误判、漏判。

当前的主要定位方法：行波法，可靠性、抗干扰能力和适应性较差；信号注入法，在系统故障时向系统注入信号电流是信号注入法的基本原理，故障定位则是通过注入信号特征和路径的检测、跟踪来实现，是目前单相接地故障检测在中低压电网中一种行之有效的方法，灵活性是信号注入法最大的优点，各种接线方式和结构的配电系统都适用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够排除干扰、准确性高、适用范围广的选线定位方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种选线定位方法，包括以下步骤:

a.  采用Prony算法拟合得到故障数据;

b.  结合傅里叶分解—小波分析法进行故障选线;

c.  使用注入法进行故障定位，实现选线定位的需求。