[发明专利]一种基于暂态录波数据的配电自动化主站系统单相接地故障定位方法

说明书

本发明公开了一种基于暂态录波数据的配电自动化主站系统单相接地故障定位方法，当满足单相接地故障启动判据，主站系统故障定位程序启动；根据录波文件数据格式标准，对接收到的故障录波文件进行解析；利用信号处理技术计算得出包含故障点前后三相电流突变特性、三相突变电流两两之间的波形相关系数以及故障点后零序电流固有模态能量在内的故障特征量；将计算得到的浮点型故障特征量转换成整型组号，将特征量最明显的组号转换成故障指示器的动作信号；利用配电自动化主站系统已有相间短路故障处理机制，完成单相接地故障定位。本发明所提方法不受系统接地方式、单相接地故障条件的影响，定位效果较为理想。

技术领域

本发明涉及一种基于暂态录波数据的配电自动化主站系统单相接地故障定位方法，属于配电自动化系统单相接地故障定位技术领域。

背景技术

单相接地故障是配电网小电流接地系统最常见的故障，约占80％以上，发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障相的相电压升高，但线电压却依然对称，且故障电流较小，因而不影响对用户的连续供电，系统可继续运行1～2h，然而，故障发生后，因非故障相电压升高(最大可达到正常时的倍)，若长时间带故障运行，能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。

随着社会对供电可靠性要求的日益增高，小电流接地故障定位的重要性也日益凸显，亟需从根本上予以解决。但是由于配电网采用辐射状网络，分支多、结构复杂，即使找到了故障线路也很难准确找到故障点。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于暂态录波数据的配电自动化主站系统单相接地故障定位方法，该方法能根据暂态录波数据准确定位单相接地故障区段。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的一种基于暂态录波数据的配电自动化主站系统单相接地故障定位方法，具体包括以下几个步骤：

(1)主站系统SCADA模块定期开展故障扫描，在接收到线路上的故障指示器上送的录波启动动作信号后，先根据电气设备从属关系找到该故障指示器对应的终端id号，再向主站前置模块发送召唤该终端的录波文件目录的消息；

(2)SCADA模块在获取到步骤(1)所述的录波文件目录后，筛选出符合条件的故障录波文件，并向前置模块发送召唤该录波文件的消息；

(3)SCADA模块根据录波文件数据格式标准，将步骤(2)所述录波文件进行解析，得到各采样点的三相电流、三相电压这些电气量信息；

(4)根据步骤(3)解析后的暂态电气量信息，计算得到故障时刻点；

(5)依据步骤(4)计算得到的故障时刻点，提取该故障时刻前后各一个周波的数据，根据相电流突变原理，计算得到三相电流的相电流突变量及三相突变电流两两之间的波形相似度；

(6)主站SCADA模块根据步骤(3)解析得到的IA、IB、IC三相电流值，通过零序电流计算方法IA+IB+IC，合成暂态零序电流；

(7)依据步骤(4)计算得到的故障时刻点，提取该故障时刻后1/4周波的步骤(6)所述的暂态零序电流数据，根据基于经验模态分解技术的固有模态能量法原理，计算得到零序电流固有模态能量值；

(8)采用归一化的综合分析方法，将对步骤(5)、步骤(7)计算得到的相电流突变量、波形相似度以及固有模态能量值转换成1、2、3整数组号值，得出故障特征最明显的故障指示器；

(9)将步骤(8)分析得到的代表故障特征最明显的故障指示器组号值转换成故障指示器接地动作信号，与配电自动化主站系统传统的短路故障分析处理方法对接，将该故障指示器所在馈线段的下游确定为发生单相接地故障的区段，并通过不同的颜色在地理信息图以及单线图上进行展示，实现对故障区段的隔离、恢复。