[发明专利]一种基于零模电流多阶差分变换的配网故障选线方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于零模电流多阶差分变换的配网故障选线方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

配电网直接面对用户并为其提供用电服务，因此覆盖面最广。配电网的故障类型形式多样，但据统计单相接地故障约占配网故障的80％。配电网谐振接地系统即为中性点经消弧线圈接地系统，属小电流接地系统，我国大部分的配电网采用了该运行方式。小电流接地系统单相接地故障会影响非故障相对地电压致其升高，电压升高会对电网设备的绝缘产生破坏；特别是间歇性电弧接地，会引起弧光过电压，该电压通过破坏系统绝缘进而发展成相间或多点接地短路，引起系统过电压，从而损坏设备，破坏系统安全运行，因此必须准确、快速找到故障线路并及时使故障线路与系统隔离。为了找到故障线路，传统的方法是，母线上的零序电压先设定某一阈值，如果检测超过预先设定的标准则判断发生了单相接地故障。如果确定系统中发生了单相接地故障，就采取人工逐个线路拉闸以确定哪条线故障。当接地故障指示消失，可以确定故障线路已被排查出，再通过人工巡线的方法查找故障地点。人工拉路的方法同样会造成正常供电的线路瞬间停电；在自动重合闸后，若还无法排除故障，那么停电时间将会延长；产生的操作过电压和谐振过电压将会对供电网络造成冲击影响，而且可能会损坏断路器或PT。无人值班变电站对远程遥控功能要求高，也增加了对事故和设备的危险负担，因此可靠、准确地选出故障馈线也变得尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对配网发生单相接地故障的情况，提出一种基于零模电流多阶差分变换的配网故障选线方法。

本发明的技术方案是：一种基于零模电流多阶差分变换的配网故障选线方法，当配网中馈线发生单相接地故障时，提取记录到的短时窗内各馈线的零模电流行波数据进行多阶差分变换，若变换后第一个非零值大于零时，判定该馈线发生单相接地故障，若第一个非零值小于零时，判定该馈线未发生单相接地故障。

具体步骤为：

(1)当配网中馈线发生单相接地故障时，截取故障后短时窗内的各馈线的零模电流行波数据作为研究对象；

(2)将各馈线的零模电流行波数据进行多阶差分变换；

Sm(n)=Σj=1j=m+1(-1)j+1(cj)mQ(n-j+1)---(1)]]>

m为差分的阶数，S_m(n)为信号的m阶差分，Q(n)为原始故障信号，(c_j)_m为多阶差分变换系数；(c_j)_m的系数的取值为：(c₁)_m＝(c_m+1)_m＝1，(c₂)_m＝m，(c₂)_m＝(c_j)_m-1+(c_j-1)_m-1，∑(-1)^j+1(c_j)_m＝0；表达式为：