[发明专利]基于暂稳态信息的单相接地故障检测及定位隔离方法

说明书

本发明公开了一种基于暂稳态信息的单相接地故障检测及定位隔离方法，以稳态量突变为启动判据，实现对暂态特征量的提取；并将缓存暂态数据进行分时段处理，分非故障时段和故障时段，提取不同时段的状态特征，进行对比分析，精确定位故障初始时刻；然后截取故障初始阶段数据，配置不同可信度因子，进行向量分析，并辅助稳态量信息进行故障准确判别；最后以对等通信方式交互故障信息或是将故障信息上送主站集中处理方式实现故障准确定位及隔离。本发明适用于不同中性点接地方式配电网系统的单相接地故障检测、定位及隔离，极大地提高了小电流接地系统单相接地故障检测成功率，且一套定值适用于各种方式接地系统，应用前景良好。

技术领域

本发明属于配电网技术领域，尤其涉及一种基于暂稳态信息的单相接地故障检测及定位隔离方法。

背景技术

小电流接地系统单相接地故障检测，特别是谐振接地配电网(中性点经消弧线圈接地)的单相接地故障检测问题，一直被认为是一个世界性难题。人们先后开发了多种检测方法，但故障检测准确率都不够理想，可能导致非故障线路短时失电，故障恢复供电时间也较长。

小电流接地系统单相接地故障产生的过电压容易导致非故障相绝缘击穿，引发两相接地故障。电缆线路发生接地故障，长时间的接地弧光电流可能烧穿故障点绝缘，使其发展为相间短路故障。因此，长时间带故障运行，可能使故障范围和严重程度扩大化，造成重大经济损失。

随着社会发展和人民生活水平的提高，对供电质量提出了越来越高的要求，短时停电问题已引起了人们的高度关注。因此，亟需解决小电流接地系统单相接地故障准确定位及隔离问题，以提高配电网供电质量及安全运行水平。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于暂稳态信息的单相接地故障检测及定位隔离方法，能够适应不同中性点接地方式配电网单相接地故障的准确判别、快速定位及隔离，提高特别是小电流接地系统配电网单相接地故障检测成功率，以减少停电范围、缩短停电时间、保证供电质量，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于暂稳态信息的单相接地故障检测及定位隔离方法，包括以下步骤：

1)以高采样率(不小于3200HZ)实时采集零序电压、零序电流，并对采样数据进行循环缓存，缓冲区长度为N个周波；

2)实时计算零序电压、零序电流基波幅值或真有效值，当零序电压大于预先设定的阈值时开始计数，计满M个周波采样点后，对当前缓冲区进行快照存储；

3)对快照存储后缓冲区内的N个周波数据进行分时段处理，识别并划分为非故障时段和故障时段，提取非故障时段及故障时段状态特征，进行对比分析，精确定位故障初始时刻；

4)从故障初始时刻起，截取快照缓冲区中特定数量的采样点，具体点数根据零序电压和零序电流大小、极性及设定的判别点数综合确定；

5)判断故障相对于节点(节点指配电网中的开关设备或者开关处安装的终端装置)的位置，包括：

5a)将截取数据配置不同可信度因子，构建零序电压向量、零序电流向量，通过向量分析判别故障，具体为：

设构建的零序电压、电流向量分别为(x₁，x₂，...，x_k)、(y₁，y₂，...，y_k)；

其中，k为步骤4)中确定的采样点的点数；

x₁，x₂，...，x_k为加权处理后的零序电压采样数据，即将截取的零序电压采样数据乘以可信度因子；

y₁，y₂，...，y_k为加权处理后的零序电流采样数据，即将截取的零序电流采样数据乘以可信度因子；