[发明专利]一种低压配网中性线断线的监测方法

权利要求书

1.一种低压配电网中性线断线监测系统，其特征在于：

包括采集器和控制器；

采集器采集低压配网侧的相关数据，包括低压配电侧电源首端三相线电流、中性线上的电流和三相负载相电压；

控制器基于采集器采集的信息计算中性点偏移电压和中性线阻抗；然后进行以下判断：

当配网三相线路的三次谐波电流同时减小时，判断三次谐波突变率|ΔI₃％|是否大于故障判断整定值σ，若|ΔI₃％|大于σ，则输出中性线断线故障信号，结束；

否则，当配网三相线路的三次谐波电流同时减小，若|ΔI₃％|＞γ且|K|＞μ，则输出中性线断线故障信号，结束；其中，γ为负载正常波动时，三次谐波突变率的最大整定值；μ为负载正常波动时|K|的最大取值；K为三次谐波电流突变量与基波电流突变量之比，K＝ΔI₃/ΔI₁。

2.根据权利要求1所述的低压配电网中性线断线监测系统，其特征在于：控制器还进行如下判断：

判断中性点偏移电压U₀和中性线电流I₀是否大于断线故障整定值，若中性点偏移电压U₀和中性线电流I₀大于整定值，则输出中性线断线故障信号，结束。

3.一种低压配电网中性线断线监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)检测和计算低压配网侧的相关数据

检测的电量信号包括：低压配电侧电源首端三相线电流、中性线上的电流和三相负载相电压；计算的电量信号和参数包括：中性点偏移电压和中性线阻抗；

步骤(2)基于瞬时无功功率法，将三相线电流中的基波电流和三次谐波电流分解出来；

根据步骤(1)计算的中性线阻抗和检测的中性线的零序电流计算中性点偏移电压，进行如下判断：

当配网三相线路的三次谐波电流同时减小时，判断三次谐波突变率|ΔI₃％|是否大于故障判断整定值σ，若|ΔI₃％|大于σ，输出中性线断线故障信号，若|ΔI₃％|小于σ，则进进行下一步判断；

当配网三相线路的三次谐波电流同时减小，若|ΔI₃％|＞γ且|K|＞μ，则输出中性线断线故障信号，结束；其中，γ为负载正常波动时，三次谐波突变率的最大整定值；μ为负载正常波动时|K|的最大取值；K为三次谐波电流突变量与基波电流突变量之比，K＝ΔI₃/ΔI₁。

4.根据权利要求3所述的低压配电网中性线断线监测方法，其特征在于：还包括如下步骤：若|ΔI₃％|＜γ或|K|＜μ，进行如下判断：

判断中性点偏移电压U₀和中性线电流I₀是否大于断线故障整定值，若中性点偏移电压U₀和中性线电流I₀大于整定值，则控制器输出中性线断线故障信号，否则输出正常运行信号。

5.根据权利要求3所述的低压配电网中性线断线监测方法，其特征在于：采用瞬时无功功率法计算三相线路的三次谐波电流：

建立旋转频率为三倍基波频率f₃的正序、负序2种同步旋转坐标系，将配电网的三相线电流的正序、负序及零序电流分量分别变换到这2个旋转坐标系中，将滤波处理后得到的直流分量进行Park反变换，可分别得到三次谐波电流的正序、负序及零序电流分量，三次谐波电流即为电流中三倍基波频率的正序、负序及零序分量之和。