[发明专利]基于相电压电流相位的谐振接地系统接地故障定位方法

说明书

本发明公开利用相电压电流突变量相位特征的谐振接地系统单相接地故障区段定位方法，包括：步骤1：计算每一个数据采集装置的相电压的突变量和相电流的突变量；步骤2：用矩阵束算法计算相电压突变量和相电流的突变量的所有频率分量的相位；步骤3：计算同一采集装置相电压突变量工频分量和相电流突变量工频分量的相角差dph(50)；步骤4：计算相电压突变量任意一高频分量和相电流突变量任意一高频分量的相角差dph(f_m)；步骤5：计算dph(50)和dph(f_m)的差的绝对值dj；步骤6：判断所有dj的大小，识别故障区段。本发明无需零序电压和电流，仅需每一相的相电压和相电流，相比于基于零序电压电流的谐振接地系统区段定位方法，具有自举性、无需滤波、易于工程实现的优点。

技术领域

本发明属于配电网继电保护技术领域，特别涉及一种谐振接地系统单相接地故障区段定位方法。

背景技术

我国配电网多采用中性点经消弧线圈接地方式，且为了避免发生谐振过电压，通常为补偿运行。配电网发生单相接地故障的概率非常高，由于现有的规定要求谐振接地系统发生单相接地故障后可以继续运行1～2h，在这期间通过人工巡线的方法排除故障，所以现有的单相接地故障自动化水平较低。国家能源局2015年发布了《配电网建设改造行动计划(2015-2020年)》，文件指出未来用于配电网建设的资金不少于2万亿元，可以说配电网的发展迎来了一次前所未有的机遇。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用相电压电流突变量相位特征的谐振接地系统单相接地故障区段定位方法，以提高配电网的自动化水平，减小人工巡线的工作量。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

利用相电压电流突变量相位特征的谐振接地系统单相接地故障区段定位方法，包括：

步骤1：数据采集装置采集谐振接地系统对应区段的相电压和相电流；计算每一个数据采集装置的相电压的突变量和相电流的突变量；

步骤2：用矩阵束算法计算相电压突变量和相电流的突变量的所有频率分量的相位；

步骤3：计算同一采集装置相电压突变量工频分量和相电流突变量工频分量的相角差dph(50)；

步骤4：计算相电压突变量任意一高频分量和相电流突变量任意一高频分量的相角差dph(f_m)；

步骤5：计算dph(50)和dph(f_m)的差的绝对值dj；

步骤6：根据公式(4)判断所有dj的大小，满足公式(4)且离变电站母线最远的就是故障区段，如果都不满足，则为母线故障；

120°<dj<240° (4)。

进一步的，谐振接地系统的每一个区段首端安装一个数据采集装置。

进一步的，步骤1利用公式(1)计算每一个数据采集装置的相电压的突变量和相电流的突变量；

其中表示相电压或相电流，t₀为故障时刻，T为工频周期，m为整数。

进一步的，步骤2采用矩阵束算法中数据窗为20ms。

进一步的，步骤3利用公式(2)计算同一采集装置相电压突变量工频分量和相电流突变量工频分量的相角差dph(50)；

dph(f)＝phΔu(f)-phΔi(f) (2)

其中dph(f)表示某频率下相电压突变量和相电流突变量的相角差，phΔu(f)表示相电压突变量某频率分量的相位，phΔi(f)表示相电流突变量某频率分量的相位。