[发明专利]一种基于接地故障电流零休特性的选线装置及方法

权利要求书

1.一种基于接地故障电流零休特性的选线方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取电力系统中三相电压的高频噪声幅值、零序电压的高频噪声幅值和线路零序电流信号的高频噪声幅值；

S2：实时监测电力系统中的三相电压高频信号幅值，当所述三相电压高频信号幅值达到所述三相电压的高频噪声幅值2倍或以上，判定电力系统发生单相接地故障；

S3：判断所述三相电压中高频信号幅值最大相为接地故障相；

S4：获取零序电流，所述零序电流的零休结束时刻到所述零休结束时刻后工频电流达到首个峰值时刻的时间段作为第一选线检测区段，查找所述第一选线检测区段内任意线路零序电流高频信号绝对值最大值；

S5：以所述第一选线检测区段内线路零序电流高频信号绝对值最大值之前首个零序电流高频信号过零时刻为起始时刻，以第一选线检测区段内线路零序电流高频信号绝对值最大值对应时刻为终点时刻；根据所述起始时刻和所述终点时刻的时间区段确定为第二选线检测区段；

S6：在第二选线检测区段内，计算各线路零序高频功率特征值，如只存在一条线路的零序高频功率特征值为正，判定该线路为疑似故障线路；

S7：如连续2～5个第二选线检测区段判定的疑似故障线路为同一线路，判定该线路为故障线路，否则判定为母线接地。

2.根据权利要求1所述的一种基于接地故障电流零休特性的选线方法，其特征在于，所述线路零序高频功率特征值的计算公式为：

其中，S_n为第n条线路的零序高频功率特征值；T为所述第二选线检测区段高频信号值个数；u_gk为线路g的故障相电压高频信号在所述第二选线检测区段内的第k个值；i_nk为线路n的零序电流导频信号在所述第二选线检测区段内的第k个值。

3.一种基于接地故障电流零休特性的选线装置，应用于权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括高频电压监测传感器(1)、高频零序电流传感器(2)和选线模块(3)；所述高频电压监测传感器(1)和高频零序电流传感器(2)分别与所述选线模块(3)连接；

所述选线模块(3)包括高频电压检测模块(31)、高频电流检测模块(32)和信号处理模块(33)；所述高频电压检测模块(31)的输入端与所述高频电压监测传感器(1)连接，所述高频电压检测模块(31)的输出端与所述信号处理模块(33)连接；所述高频电流检测模块(32)的输入端与所述高频零序电流传感器(2)连接，所述高频电流检测模块(32)的输出端与所述信号处理模块(33)连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于接地故障电流零休特性的选线装置，其特征在于，所述信号处理模块(33)包括低通滤波单元(331)、带通滤波单元(332)和判断单元(333)；所述低通滤波单元(331)连接所述带通滤波单元(332)；所述低通滤波单元(331)和所述带通滤波单元(332)分别连接所述判断单元(333)；

所述低通滤波单元(331)和带通滤波单元(332)对所述高频电压检测模块(31)和高频电流检测模块(32)产生的检测数据进行处理，分别提取电压和电流的工频分量和高频分量波形；

所述判断单元(333)对比分析电压和零序电流高频分量波形，判定接地故障及接地故障相。

5.根据权利要求4所述的一种基于接地故障电流零休特性的选线装置，其特征在于，所述低通滤波单元(331)提取20Hz～60Hz频段的电压、电流波形。

6.根据权利要求4所述的一种基于接地故障电流零休特性的选线装置，其特征在于，所述带通滤波单元(332)提取10kHz～300MHz频段的电压、电流波形。

7.根据权利要求3所述的一种基于接地故障电流零休特性的选线装置，其特征在于，所述高频电压监测传感器(1)和所述高频零序电流传感器(2)的工作频段为20Hz～300MHz。

8.根据权利要求3所述的一种基于接地故障电流零休特性的选线装置，其特征在于，所述选线模块(3)应至少保存和处理5个工频周期的相对地电压和零序电流信号。