[发明专利]一种配电网单相接地故障辨识方法

权利要求书

1.一种配电网单相接地故障辨识方法，它包括：

步骤1、分析配网系统的特征量，确定故障检测时采集暂态分量作为故障辨识的特征参数；

步骤2、通过对单相接地故障的电气量利用对称分量变换进行解耦，并提取故障下暂态分量中的的负序电流和零序电流值，同时分析单相接地故障线路的负序电流值的大小关系，从而选取最优的故障特征量对单相接地进行识别，以提高单相接地辨识的准确性；

步骤3、基于空间负序矢量法对三相电流进行变换得到空间负序电流，以空间负序电流作为故障辨识特征量识别是否发生单相接地故障，当确定故障类型为单相接地故障时，将启动单相接地选线装置进行故障线路识别，并根据负序分量在故障支路和非故障支路上的差异实现故障线路的辨识。

2.根据权利要求1所述的一种配电网单相接地故障辨识方法，其特征在于：它还包括：

步骤4、对单相接地故障为例进行仿真分析，包含：发生单相接地故障时，故障线路首端空间负序电流有效值分析；在线路不同故障点处发生单相接地时空闻负序电流有效值分析。

3.根据权利要求1所述的一种配电网单相接地故障辨识方法，其特征在于：

步骤1所述分析配网系统的特征量，确定故障检测时采集暂态分量作为故障辨识的特征参数的具体方法包括：

步骤1.1、以分别表示A、B、C三相的电动势，A相在d点金属性接地，各相对地的电压如下所示：

当出现单相接地故障时，非故障相的对地电压会发生变化，增加到和线电压一样大，而故障相电压则会减小到0；如下式所示为系统的零序电压：

各相对地电容电流为式(3)所示；的有效值为式(4)所示；零序电流为式(5)所示；得出当系统中的某条线路出现单相短路故障时，故障线中相当于不会有零序电流通过；

步骤2.2、配网单相接地的暂态量分析；

将配网中出现的单相接地故障的暂态量的等值电路进行等效；网络分布参数包含R、C、L以及消弧线圈的集中电感L_k；在零序回路里，u(t)为零序电源电压，C为三相对地电容，R为等值电阻，三相线路及电源变压器等作为等值电感L的一部分；

则得

忽略L_k的影响，分析暂态电容电流，实质就是分析在RLC串联回路中添加一个零序电压的过渡过程；通过等式I_cm＝U_mωC以及初始条件i_c,st+i_c,os＝0，研究暂态电容电流i_c含稳态分量i_c,st及暂态自由振荡分量i_c,os，并且经拉氏变换后如下式所示：

τ_c为回路的时间常数，I_cm表示电容电流幅值，δ＝1/τ_c与ω_f表示暂态自由振荡分量的衰减系数及角频率，U_cm表示相电压幅值；τ_c的大小与自由振荡衰减速度成反比影响，τ_c越大，其衰减速度越小，τ_c越小，其衰减速度越大；但是如果系统的运行方式维持稳定不变，则τ_c的大小也会保持不变；由于和两因子存在于自由分量i_c,os中，所以确定只要发生接地故障，系统就会产生自由振荡分量，也就是暂态分量。