[发明专利]基于稳态特征的配电网小电流接地故障定位方法

说明书

发明公开了一种基于稳态特征的配电网小电流接地故障定位方法，该方法包括：首先根据配电网拓扑生成馈线供电路径开关顺序表；然后根据馈线供电路径开关顺序表和配电网实时数据生成供电路径实时电流阵；其次根据馈线供电路径开关顺序表和配电网历史数据生成供电路径历史电流阵；再次根据供电路径实时电流阵和供电路径历史电流阵生成供电路径突变电流阵；并根据供电路径突变电流阵和馈线对地电容电流阈值生成供电路径突变电流逻辑阵；最后根据供电路径突变电流逻辑阵的最大供电路径值实现小电流接地故障定位。该方法针对永久性接地故障具有较好的适应性，可依靠当前电网中的传统采集终端实现接地故障的分析定位而不需要安装特殊的采集终端，具有一定的推广价值。

技术领域

本发明涉及变电站小电流接地故障定位领域，具体来说是一种基于稳态特征的配电网小电流接地故障定位方法。

背景技术

供电可靠性是一项衡量配电网智能化程度的重要指标，国网“十三五”行动计划也将这一指标纳入了工作报告。

馈线自动化作为提高供电可靠性的重要手段在当前配电网自动化主站系统中已广泛应用，并在日常故障处理和恢复中发挥着重要作用。但是，目前馈线自动化功能大多只能处理馈线短路故障，而对小电流接地故障尚无准确高效的处理手段。小电流接地故障占整个馈线故障的80％以上，提升馈线自动化的小电流接地故障处理能力，是提高供电可靠性的重要手段

目前小电流接地故障定位的方法有两种，一种是无源法，一种是有源法。所谓无源法，是指通过提取故障发生时刻前后的暂态特征量，并经过比对分析从而确定故障位置，如零序电流法、功率方向法、比幅比相法、负序电流法等。该种方法对终端设备采集精度和频率要求很高，需单独安装配置高精度采样装置和抗饱和互感器。所谓有源法，是指通过在接地变压器中性点或者馈线出线处注入特殊信号，通过终端采集到相应信号而综合判定故障位置，如S注入法、加信传递函数法、端口故障诊断法等。该种方法需加装特殊的信号发生器，并需跟特殊的终端配合以检测相应信号。

由上可知，无论是有源法还是无源法皆需要安装特殊的终端设备以配合特殊的采样要求。而当前配电网中已安装大量的采样终端设备如FTU、DTU、故障指示器等，这些设备大都不具备特殊的采样及判定要求。如若安装特殊的采样判定设备，则大部分需要停电安装，进一步降低了供电可靠性，且特殊采样判定设备大部分在初期试制阶段，虽对部分典型线路具有较好的定位效果，但是普遍推广效果欠佳，且价格昂贵，维护繁琐。故此，尽最大可能的利用现有设备和采样数据解决小电流接地故障定位问题，尽量不安装特殊设备，避免重复建设浪费资源，以便更好的建设节约型社会具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于解决变电站小电流接地故障的定位问题，结合配电网特点，给出一种基于稳态特征的配电网小电流接地故障定位方法。

用于实现上述目的的技术方案如下：

一种基于稳态特征的配电网小电流接地故障定位方法，该方法包括如下步骤：

(1)首先，根据配电网拓扑生成馈线供电路径开关顺序表；

(2)其次，根据馈线供电路径开关顺序表和配电网实时数据生成供电路径实时电流阵；

(3)然后，根据馈线供电路径开关顺序表和配电网历史数据生成供电路径历史电流阵；

(4)再次，根据供电路径实时电流阵和供电路径历史电流阵生成供电路径突变电流阵。根据供电路径突变电流阵和馈线对地电容电流阈值生成供电路径突变电流逻辑阵。

(5)最后，根据供电路径突变电流逻辑阵的最大供电路径值实现小电流接地故障定位。

从配电变压器开始，沿着潮流流向的反方向逆推上溯，直到变电站出线开关为止，其所经历的开关定义为一组供电路径开关。各供电路径开关根据电流流向按照电流流经的顺序生成供电路径顺序表。