[发明专利]一种基于GOOSE的分布式接地选线方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统输配电的接地故障保护方法，特别涉及一种接地选线方法。

背景技术

我国电网3-66kV电压等级的系统，其中性点一般采用小电流接地方式，包括中性点不接地、经消弧线圈接地、经高阻接地，又称为中性点非有效接地方式。小电流接地系统的特点在于，发生单相接地故障时，不构成短路回路，故障电流基本为电容电流，数值较小，并且系统三相线电压依旧保持对称，短时内对正常用电无明显影响，可带故障运行1-2小时。因此提高了系统运行的可靠性。特别是在瞬时故障条件下，短路点可以自行灭弧恢复绝缘，这对于减少用户短时停电次数具有积极意义。

小电流接地系统虽然可靠性高，但是由于单相接地故障时，非故障相电压会升高为线电压，长期带故障运行，系统内绝缘薄弱环节易被击穿，造成相间短路或三相短路，导致故障范围扩大，严重影响供电安全性和可靠性。因此，发生永久性单相接地故障时，有必要尽快定位故障线路并切除。

小电流接地系统发生单相接地故障时，具有短路电流小、故障特征不明显的特点，特别是经消弧线圈接地系统，消弧线圈对接地电容电流补偿后，故障线路与非故障线路的电流更加接近，故障特征更加不明显。经过了国内外多年的研究，目前已经有比幅法、比相法、谐波法、暂态分量法等多种接地选线方法，在实际应用中一般都需要单独配置专门的小电流接地选线装置。

所有选线方法，不论基于稳态量还是暂态量、基波还是谐波，都可以归为两大类，一类是比幅法，通过比较各线路零序分量的幅值，寻找差异进行故障选线；一类是比相法，通过比较各线路零序分量的相位，寻找差异进行故障选线。其中比相法要求各线路的零序CT极性必须一致，而现场存在零序CT极性难以校验的问题，导致所有基于比相法的选线方法都受到限制；另外，小电流接地选线装置由于只接入零序电流，如果发生零序CT断线也无法校验，影响选线准确率；再 者，配置小电流接地选线装置需要增加很多电缆接入，施工量很大。因此，当前的小电流接地选线方法和小电流接地选线装置存在可改进之处。

发明内容

本发明的目的是：针对小电流接地系统，提供一种基于GOOSE的分布式接地选线方法及系统，由各保护装置计算接地选线所需的特征量，并转换为GOOSE信号进行共享，实现故障选线，同时在保护装置中进行零序极性CT自动校正以及断线监测，提高故障选线准确率。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于GOOSE的分布式接地选线方法，其特征在于，对于中性点非有效接地系统，由变电站各线路的保护装置分别计算各自的接地故障特征量，并转换为GOOSE信号利用通信网络共享，综合比较变电站各线路的故障特征量识别故障线路，具体包括如下步骤：

步骤1：变电站各线路的保护装置计算各自的接地故障特征量；

步骤2：变电站各线路的保护装置进行零序CT监测以及极性自动修正，通过比较自产零序电流和外接零序电流的幅值和极性，监测零序CT断线，并根据自产零序电流的极性对相位接地故障特征量进行修正；

步骤3：变电站各线路的保护装置将接地故障特征量转换为GOOSE信号发送至通信网络；

步骤4：变电站各线路的保护装置从通信网络接收其他线路的接地故障特征量，综合比较变电站全部线路的接地故障特征量，识别故障线路，如果故障线路为自身所在线路，则根据设定进行跳闸隔离故障。

其中，接地故障特征量传输方法的特征在于，将接地故障特征量转换为GOOSE信号，通过站控层网络或者过程层网络进行传输。

其中，步骤2中零序极性自动校正方法的特征在于，接地故障发生时，线路保护装置自动比较自产零序电流与外接零序电流相对于自产零序电压的相位，判别零序电流是否极性接入有误，如果极性有误，则发出报警信号，同时对接地故障的相位特征量以自产零序电流相对于自产零序电压的相位为基准进行自动修正。

本发明的方案还包括一种基于GOOSE的分布式接地选线系统，其特征在于， 由变电站的各线路保护装置和通信网络构成，各线路保护装置通过通信网络相连，通过GOOSE信号共享各线路的接地故障特征量，接地选线流程采用权利要求1所述的分布式接地选线方法。

采用上述方案后，本发明的有益效果是：

(1)能够自动校正零序CT的极性，提高比相式选线判据的准确率；

(2)能够对零序PT、零序CT进行监测，降低断线对选线准确率的影响；

(3)不需要增加接地选线装置，不需要增加电缆接线，也不需要增加通信网络接线。

附图说明