[发明专利]一种基于相电流暂态故障分量的配电网分布式选线方法

说明书

本发明公开了一种基于相电流暂态故障分量的配电网分布式选线方法，包括以下步骤：采用零序电压、零序电压变化量的或门启动，克服了高阻接地灵敏度不足问题；计算相电流采样值变化量，降低了三相负荷不平衡影响；缓存故障触发前、后设定时长数据，捕捉故障初始时刻，并截取故障初始时刻后设定数据窗长度内相电流采样值变化量；提出了故障特征频带内的相电流暂态故障分量提取，筛选出暂态故障分量最大相，通过对相电流暂态故障分量综合分析，确定母线故障、线路故障与故障相别，选线环节无需零序电压、零序电流量，不受零序CT极性接反、合成零序精度不足的影响；提出了自产、外接零序暂态故障分量波形相似度分析，在线校核外接零序CT极性。

技术领域

本发明涉及一种基于相电流暂态故障分量的配电网分布式选线方法，属于电力系统配电网技术保护领域。

背景技术

我国中低压配电网系统普遍采用小电流接地(中性点不接地或经消弧线圈接地)方式，其发生单相接地故障时，由于不构成低阻抗的短路回路，接地故障稳态电流较小且相电压仍保持平衡，不影响用户供电，但若长时间带故障运行，易导致非故障相绝缘击穿，引发两相对地短路故障，为防止故障范围扩大进而引发人身安全事故，在系统发生单相接地故障时，应能够准确地选出故障线路或故障区段，并予以快速隔离。

配电网单相接地故障选线问题长期以来一直困扰着电网安全稳定运行，基于相关理论研究的选线装置在试验中也都达到了90％以上正确率，但大多数选线装置在实际使用中，应受现场条件或真实运行环境的影响，实际选线准确率往往不到70％。

目前小电流接地选线方法多样，但多依赖于线路零序电流，鉴于系统正常运行时零序电流很小的特点，往往无法通过装置实测信息准确判断零序CT极性是否正确，现场很多情况也不允许对开关柜停电进行零序CT极性一致性校核；另外，存在不少未配置专用零序CT或直接不具备安装零序CT条件的应用场合，若直接采用相电流合成零序电流，无法避免相电流CT特性不一以及系统三相负荷不平衡的影响，最终都将直接造成装置误报、误动。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于相电流暂态故障分量的配电网分布式选线方法，以解决现有技术中存在的选线准确率不高的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是：

一种配电网分布式选线方法，包括以下步骤：

以故障初始时刻为起点采集设定长度的相电流采样值变化量；

对所述相电流采样值变化量进行滤波，得到相电流暂态故障分量；

根据所述相电流暂态故障分量计算得到相电流暂态故障分量能量；

根据所述相电流暂态故障分量能量筛选出最大相序相电流暂态故障分量；

根据所述最大相序暂态故障分量计算得到动态数据窗长度；

计算所述动态数据窗长度内最大相序与另外两相的电流能量相似性系数和故障分量波形相似性系数；

根据所述电流能量相似性系数和故障分量波形相似性系数判断最大相序对应的线路是否发生单相接地故障。

进一步的，所述相电流采样值变化量的计算公式如下：

Δi_x(t)＝i_x(t)-i_x(t-N×ΔT) (3)

式中，△T为采样间隔时间，N为一个工频周期内采样点数，i_x(t)为当前t时刻某相电流采样值，i_x(t-N×△T)为当前t时刻前一周波对应相电流采样值，△i_x(t)为当前t时刻对应相电流采样值变化量。

进一步的，所述相电流暂态故障分量的计算公式如下：