[发明专利]基于GPS同步相位差动法检测故障的方法及备自投装置

权利要求书

1.一种基于GPS同步相位差动法检测母线区域内外故障的方法，其特征在于，包括：

判定电力系统出现故障，所述电力系统包括：母线区域和线路区域；

根据GPS同步相位差动法获取故障后正序电流故障分量相对于故障前负载电流的相位角β；

比较所述相位角β与预置的定值δ之间的大小；所述定值δ是根据线路参数和潮流流向设置的；

若相位角β大于δ，则判定母线区域外故障；否则，判定母线区域内故障。

2.如权利要求1所述的基于GPS同步相位差动法检测母线区域内外故障的方法，其特征在于，所述判定电力系统出现故障，包括：

检测母线复合电压的变化幅度是否大于复合电压变化幅度阈值；或所述母线三相电压是否低于三相电压低压阈值；

若所述母线复合电压的变化幅度大于所述复合电压变化幅度阈值，或所述母线三相电压低于三相电压低压阈值；则进一步检测线路电流是否突增且过流；

若线路电流突增且过流，则判定所述电力系统出现故障；否则，判定所述电力系统正常。

3.如权利要求1所述的基于GPS同步相位差动法检测母线区域内外故障的方法，其特征在于，所述根据GPS同步相位差动法获取故障后正序电流故障分量相对于故障前负载电流的相位角β，包括：

在所述电力系统正常运行时，通过GPS精确授时设备，周期性检测负载电流的相位角；

在判定所述电力系统发生故障后，检测故障后正序电流故障分量的相位角；

根据GPS同步相位差动法获取故障后正序电流故障分量相对于故障前负载电流的相位角β。

4.如权利要求1所述的基于GPS同步相位差动法检测母线区域内外故障的方法，其特征在于，所述若相位角β大于δ，则判定母线区域外故障；否则，判定母线区域内故障之后，还包括：

若判定母线区域内故障，则闭锁备用电源自动投入使用装置动作；

若判定母线区域外故障，触发备用电源自动投入使用装置动作，使备用电源开始工作，恢复母线所带负荷的正常供电。

5.如权利要求1至4中任一项所述的基于GPS同步相位差动法检测母线区域内外故障的方法，其特征在于，所述母线区域内故障包括：母线故障和出线侧故障。

6.一种基于GPS同步相位差动法检测母线区域内外故障的备用电源自动投入使用装置，其特征在于，包括：

系统故障判断模块，用于判断电力系统是否出现故障，所述电力系统包括：母线区域和线路区域；

相位角处理模块，用于根据GPS同步相位差动法获取故障后正序电流故障分量相对于故障前负载电流的相位角β；并比较所述相位角β与预置的定值δ之间的大小；所述定值δ是根据线路参数和潮流流向设置的；

故障位置判断模块，用于在所述相位角β大于δ时，判定母线区域外故障；否则，判定母线区域内故障；所述母线区域内故障包括：母线故障和出线侧故障。

7.如权利要求6所述的基于GPS同步相位差动法检测母线区域内外故障的备用电源自动投入使用装置，其特征在于，所述系统故障判断模块包括：

第一检测单元，用于检测母线复合电压的变化幅度是否大于复合电压变化幅度阈值；或所述母线三相电压是否低于三相电压低压阈值；

第二检测单元，用于在所述第一检测单元检测到所述母线复合电压的变化幅度大于所述复合电压变化幅度阈值，或所述母线三相电压低于三相电压低压阈值时，进一步检测线路电流是否突增且过流；

判断单元，用于在所述线路电流突增且过流时，判定所述电力系统出现故障；否则，判定所述电力系统正常。

8.如权利要求6所述的基于GPS同步相位差动法检测母线区域内外故障的备用电源自动投入使用装置，其特征在于，所述相位角处理模块包括：

GPS单元，用于通过GPS为相关单元模块提供授时；

相位角检测模块，用于根据所述GPS单元的授时，在所述电力系统正常运行时，周期性检测负载电流的相位角；且在所述电力系统发生故障后，检测故障后正序电流故障分量的相位角；

相位角β获取模块，用于根据GPS同步相位差动法获取故障后正序电流故障分量相对于故障前负载电流的相位角β。

9.如权利要求6至8中任一项所述的基于GPS同步相位差动法检测母线区域内外故障的备用电源自动投入使用装置，其特征在于，所述装置还包括：

备自投控制模块，用于在判定母线区域内故障时，闭锁备用电源自动投入使用装置动作；在判定母线区域外故障时，触发备用电源自动投入使用装置动作，使备用电源开始工作，恢复母线所带负荷的正常供电。