[发明专利]一种利用综合内积变换的配电网高阻故障检测方法

说明书

本发明公开了一种利用综合内积变换的配电网高阻故障检测方法，首先对配电网中各馈线的零序电流和中性点电流采样，再通过各馈线的零序电流和中性点电流计算综合内积值，再对综合内积值进行高阻故障检测判据进行判断配电网高阻故障馈线，其中高阻故障检测判据包含：符号判定、幅值判定，最终判定3个部分；本发明故障检测方法综合利用幅值与相位信息，提高了高阻故障检测准确率；且各条馈线综合内积数值稳定，不受过渡电阻数值大小影响。

技术领域

本发明属于电力系统配电网技术领域，具体涉及一种利用综合内积变换的配电网高阻故障检测方法。

背景技术

在配电网中，有一小部分故障属于高阻(＞1kΩ)故障。据美国电科院统计，美国配电网高阻故障的比例在2％～5％之间，考虑到美国中压配电网一般采用四线制(带中性点)，而中国主要采用三线制(无地线)，中国配电网高阻故障的比例会高于2％～5％，随着我国城乡电网发展，电缆线路增多，容性电流增大，配电网高阻故障比例会更高。

正常情况，如果不存在断线情况，高阻故障并不影响系统对负荷的正常供电；然而，配电网中常发生经非理想导体的单相高阻接地故障，如导线跌落在沙地、草皮、混泥土、沥青路面等地面，极易引发人体或牲畜接近或接触导线而导致触电事故。

配电网高阻故障的故障电流比较小，甚至不到负荷电流的10％，因此，传统继电保护无法准确检测高阻故障，国内外学者开展了大量的研究，提出了许多不同类型的检测方法，但总结起来，现有高阻故障检测方法仍然存在以下问题

1)故障特征提取方面：现有傅里叶变换、小波变换、S变换等方法的基函数大多固定，导致特征表征能力不强，且在提取过程中，不具有自适应性，且容易得出没有实际物理意义的特征分量，不利于识别判据的构建。经验模态分算法虽然具备自适应特性，但其分解易产生模态混叠及端点效应的问题。

2)忽视了高阻故障时各馈线零序电流幅值和相位关系：当发生高阻故障时，故障馈线零序电流与健全馈线零序电流相位明显不同，且故障馈线零序电流幅值大于健全馈线零序电流幅值，因此，可以利用这一特性提出识别判据，进而实现准确识别高阻故障。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用综合内积变换的配电网高阻故障检测方法，能够提高中性点经小电阻接地系统的高阻故障检测准确率。

本发明所采用的技术方案是，一种利用综合内积变换的配电网高阻故障检测方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、对配电网中各馈线的零序电流和中性点电流进行采样，将各馈线的零序电流对中性点电流计算内积值，获得各个馈线在中性点上的内积值；

步骤2、对各个馈线在中性点上的内积值进行累加计算，获得各个馈线的内积和；

步骤3、将其中一个馈线l的内积和与其它馈线的内积和相除，得到内积值比值因子，将馈线l的内积值比值因子叠加，得到馈线l的综合内积值；

步骤4、判断各馈线的综合内积值与其它馈线的综合内积值的符号是否相同，初步判定故障馈线，并输出该馈线综合内积值P₁；

对各条馈线的综合内积值幅值大小进行比较，根据幅值大小比较结果初步判定故障馈线，并输出该馈线综合内积值P₂；

步骤5、判断馈线综合内积值P₁与馈线综合内积值P₂是否相同，若相同，则馈线综合内积值P₁对应的馈线为最终故障馈线，否则，返回步骤1。

本发明的特点还在于：

步骤1采样的数据窗取从故障发生起0.2s内的数据。