[发明专利]小电流接地系统单相接地故障保护方法、装置及系统

权利要求书

1.一种小电流接地系统单相接地故障保护方法，其特征在于，包括：

响应发生接地故障的信号；

对获取到的母线零模电压进行90°的前移相；

对获取到的线路零模电流以及移相后的母线零模电压，进行特征频带内的暂态量提取，得到暂态零模电流和暂态零模电压；

基于获取到的线路零模电流，计算出暂态过程零模电流偏移直流分量；

基于所述线路零模电流、母线零模电压、暂态零模电流、暂态零模电压和暂态过程零模电流偏移直流分量，综合判断确定本线路是否发生单相接地故障；

所述接地故障通过以下步骤获得：

当母线零模电压幅值、母线零模电压变化量、线路零模电流幅值、线路零模电流变化量满足下述公式，则认为发生接地故障：

(U₀U_0set或者ΔU₀ΔU_0set)||(I₀I_0set或者ΔI₀ΔI_0set)

其中，U₀为母线零模电压幅值；ΔU₀为母线零模电压变化量，U_0set为母线零模电压定值；ΔU_0set为母线零模电压变化量定值；I₀为线路零模电流幅值；ΔI₀为线路零模电流变化量，I_0set为线路零模电流幅值定值；ΔI_0set为线路零模电流变化量定值；

所述基于所述线路零模电流、母线零模电压、暂态零模电流、暂态零模电压和暂态过程零模电流偏移直流分量，综合判断确定本线路是否发生单相接地故障，包括：

当所述暂态零模电流、暂态零模电压和暂态过程零模电流偏移直流分量满足下述公式，则判断本线路发生单相接地故障：

I_DCoffsetI_DCoffsetThr或者I_{Dir_S}与I_{Dir_T}方向不一致

其中，I_DCoffset(t)为线路零模电流直流量；I_DCoffsetThr为线路零模电流直流量定值；I_{Dir_S}为由暂态零模电流、暂态零模电压构成的方向；I_{Dir_T}为由线路零模电流、母线零模电压构成的方向；

若暂态零模电压与暂态零模电流的采样值符号一致，且母线零模电压超前线路零模电流90°，则判该本线路的零序CT“极性接反”，并发出告警信息；

若暂态零模电压与暂态零模电流的采样值符号相反，则判本线路发生接地故障。

2.根据权利要求1所述的一种小电流接地系统单相接地故障保护方法，其特征在于：所述对获取到的母线零模电压进行90°的前移相，包括：

基于下述公式对获取到的母线零模电压进行前移相处理：

u_{0_90}(t)＝shift(u₀(t))

式中，u₀(t)为母线零模电压采样点；u_{0_90}(t)为90°前移相后的零模电压；shift为90°数字移相器。

3.根据权利要求1所述的一种小电流接地系统单相接地故障保护方法，其特征在于：所述对获取到的线路零模电流，以及移相后的母线零模电压，进行特征频带内的暂态量提取，包括：

采用下述公式对零模电流和移相后的零模电压进行带通滤波，得到暂态零模电流和暂态零模电压；

i_{0_filter}(t)＝filter(i₀(t))

u_{0_filter}(t)＝filter(u_{0_90}(t))

其中，i_{0_filter}(t)为暂态零模电流；i₀(t)为零模电流采样点；u_{0_filter}(t)为暂态零模电压；u_{0_90}(t)为移相后的零模电压采样点；filter为滤波处理函数。