[发明专利]一种基于零序特征量的配电网接地故障区段定位方法

权利要求书

1.一种基于零序特征量的配电网接地故障区段定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、利用配电网自动化终端采集线路零序电压和零序电流量，配电网自动化终端启动并读取定值；

S2、若零序电压大于启动定值，则为发生接地故障，其中，启动定值按躲开最大三相不平衡电压整定；

S3、进行延时后，若配电网自动化终端计算的零序特征量和相邻配电网自动化终端零序特征量之比大于整定值，则配电网自动化终端和相邻配电网自动化终端中零序特征量大者位于故障点上游，否则两相邻配电网自动化终端位于故障点同一侧；

S4、各配电网自动化终端上送判断结果至配电自动化主站；

S5、配电自动化主站根据各配电网自动化终端判断结果输出定段结果并遥控切除故障区段。

2.根据权利要求1所述的配电网接地故障区段定位方法，其特征在于，步骤S3中零序特征量P(n)表达式为：

其中，为流经第k个配电网自动化终端的零序电流，u₀为零序电压，T₀为工频信号周期，t为采样时间。

3.根据权利要求2所述的配电网接地故障区段定位方法，其特征在于，步骤S3中故障点下游零序电流表达式为：

其中，为故障点下游零序电流之和，l为总线路区段数，n为第n段线路，k为起始计算线路,C_n为第n段线路等值对地电容。

4.根据权利要求3所述的配电网接地故障区段定位方法，其特征在于，步骤S3中对故障点下游零序电流求时间t到(t+T₀)的积分可得：

其中，C_k为第k段线路等值对地电容，C_k的数量级为10^-6。

5.根据权利要求4所述的配电网接地故障区段定位方法，其特征在于，步骤S3中故障点上游零序电流积分为：

其中，为故障点上游零序电流之和，ω₀为工频电角速度，L_C为消弧线圈等值电抗，C_∑为系统总对地电容，B为零序电流周期分量系数，A₄为零序电流非周期衰减分量系数，δ为衰减因子，ω_f为谐振频率，为零序电流非周期衰减分量初始角，θ为和差化积结果。

6.根据权利要求5所述的配电网接地故障区段定位方法，其特征在于，步骤S3中零序电压差值为：

其中，A₂为零序电压非周期衰减分量系数。

7.根据权利要求6所述的配电网接地故障区段定位方法，其特征在于，步骤S3中上游零序特征量为：

其中，R_f为过渡电阻，p₁为过阻尼状态下故障微分方程的特征根，p₂为过阻尼状态下故障微分方程的另一个特征根。

8.根据权利要求7所述的配电网接地故障区段定位方法，其特征在于，步骤S3过渡电阻系数M为变量的t₁的表达式：

其中，t₁为零序特征量取极值的时刻。

9.根据权利要求8所述的配电网接地故障区段定位方法，其特征在于，步骤S3中利用梯形数值积分法对零序特征量进行离散化计算，则故障区段定位的零序特征量的表达式为：

其中，i₀(i)为故障区段定位配电网自动化终端扩大了1000倍的零序电流采样值，m为计算起始点，T_S为计算周期，i₀(m)为第m个采样点的零序电流，i₀为零序电流，u₀(m)为第m个采样点的零序电压。

10.根据权利要求9所述的配电网接地故障区段定位方法，其特征在于，步骤S3中通过计算两个工频周波内，两个相邻配电网自动化终端故障区段定位的零序特征量P(n)最大值之比作为判定配电网自动化终端位于故障点上游的依据，具体为：

K_i,i+1＞K_set

其中，K_set为整定值，比值K_i,i+1为：

其中，K_i,i+1为相邻两终端零序特征量最大值之比，P(n)_i.max为第i个终端的P(n)最大值，P(n)_i+1.max为第i+1个终端的P(n)最大值。