[发明专利]一种基于多频率零序电信号的单相接地故障选线方法

权利要求书

1.一种基于多频率零序电信号的单相接地故障选线方法，其特征在于：通过安装在线路上不同位置的终端准确捕捉到故障后多个周期的零序电流和电压信号。然后采用FFT(快速傅里叶变换)算法或者谐波小波算法对线路多个周期的零序电信号进行谐波分析。得到零序电流三个频率的幅值和相位，以及零序电压三个频率的相位。首先利用零序电流在故障后二个周波的有效值计算相应的零序电流变化率g₁、g₂、g₃；然后利用零序电压和电流的相位，分别计算零序电压与零序电流的相位比值α₁、α₂、α₃。

利用出线发生单相故障时零序电流和电压的突变特征，若线路超过设定数量个谐波结果不符合设定值，则判定该出线发生单相接地故障，该判据具体设定如下：

如果g₁>K₁,则a＝1,否则a＝0；

如果g₂>K₂,则b＝1,否则b＝0；

如果g₃>K₃,则c＝1,否则c＝0；

如果0°<α₁<K₄,则d＝1,否则d＝0；

如果0°<α₂<K₅,则e＝1,否则e＝0；

如果0°<α₃<K₆,则f＝1,否则f＝0；

m＝a+b+c+d+e+f≥n；

式中，g₁、g₂、g₃：三个频率的零序电流变化率；

α₁、α₂、α₃：三个频率的零序电压与零序电流相位比值；

K₁、K₂、K₃：三个频率的零序电流变化率设定值；

K₄、K₅、K₆：三个频率的零序电压电流相位比值设定值；

a，b，c，d，e，m，n：判断逻辑量。

2.根据权利要求1所述的基于多频率零序电信号的单相接地故障选线方法，其特征在于：所述零序电流变化率设定值满足2.5<K₁、K₂、K₃<4；所述零序电压电流相位比值设定值满足10°<K₄、K₅、K₆<50°。

3.根据权利要求1所述的基于多频率零序电信号的单相接地故障选线方法，其特征在于：所述判断逻辑值n＝4或5。

4.根据权利要求1所述的基于多频率零序电信号的单相接地故障选线方法，其特征在于：采用以下电路结构，包括一个输入端与三相电流IA,IB,IC连接的零序滤过器，另一个输入端与三相电压UA,UB,UC连接的零序滤过器；零序滤过器的输出端分别与FFT分析单元或谐波小波分析单元连接；零序电流经过分析单元计算得到故障后二个周波的有效值以及相角值；零序电压经过FFT分析单元计算得到相角值；故障后三个频率零序电流二个周波的有效值经过零序电流变化率分析单元计算后得到相应的零序电流变化率g1、g2、g3；三个频率下的零序电流和零序电压的相角值经过相角分析单元计算后得到相应的相位比值α1、α2、α3；零序电流变化率g1、g2、g3分别输出到三个比较器的正输入端，整定系数值K1、K2、K3分别输出到相应比较器的负输入端；相位比值α1、α2、α3分别输出到三个比较器的正输入端，而负输入端为0；同时相位比值α1、α2、α3分别输出到三个比较器的负输入端，而正输入端为整定系数值K4,K5，K6；相位比值α1、α2、α3所连接的6个比较器输出每对应的两个连接到一个与门；零序电流变化率g1、g2、g3所连接的比较器输出与3个与门的输出连接到一个加法器；加法器的输出连接到比较器的正输入端，负输入端为整定值n，比较器输出选线结果及动作信号。