[发明专利]一种光电联合瞬时故障判别方法

说明书

本发明涉及一种光电联合瞬时故障判别方法，属于电力系统继电保护技术领域。本发明录波装置检测到故障发生后，启动采集配电网开关柜、环网柜的零序电压、零序电流信号，作为电信号；光信号采集装置与录波装置同步采集可见光、紫外光作为光信号，将光信号转换为电量信号，构造电信号和转换的电量信号联合的判据进行瞬时永久故障判别。本发明判别方法适合于配电网柜体内发生的各种弧光接地故障，保护判据简单且可靠，选择性和灵敏性较高。

技术领域

本发明涉及一种光电联合瞬时故障判别方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

配电网故障命题宽泛，种类复杂，且配电网分支众多，线路复杂，负载多样，单相接地故障发生率较高，加之中性点为非有效接地系统，故障除多发于架空线外，开关柜、环网柜等设备也是故障的频发点，且故障大多导致电弧产生。瞬时性故障能自行消失，消失后电网能恢复稳定运行，但瞬时性故障起因复杂，难以准确识别，难以排除隐患点。当故障发生在开关柜或环网柜时，若能对瞬时性故障和永久性故障进行准确识别，即当判定为瞬时性故障时，保护装置只发告警信号，当判定为永久性故障时瞬时出口跳闸，这对提高配电网安全稳定运行大有助益。

现有的瞬时永久故障识别方法一是通过保护时间来整定，开关柜、环网柜发生故障达到保护装置启动整定值后，保护装置启动相应判据，若故障持续时间不大于保护装置的动作时间，则保护装置返回，若故障持续时间大于保护装置整定时间，则出口跳闸，这种方法单纯依据故障持续时间进行选择，判据单一，若故障为永久性故障则增加配电网运行风险，降低供电可靠性。二是利用电压、电流量进行瞬时永久判别，这种方法对电弧故障反应不够灵敏、且受系统运行方式影响较大。现有的对配电网故障性质的判别主要有故障类型判别或辨识，如间歇性故障、高阻故障等，缺乏对配电网电弧故障瞬时永久判别方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种光电联合瞬时故障判别方法，特别是一种光电联合检测的配电网非有效接地系统开关柜、环网柜单相电弧性故障瞬时永久判别方法，用以解决上述问题。

本发明的技术方案是：一种光电联合瞬时故障判别方法，录波装置检测到故障发生后，启动采集配电网开关柜、环网柜的零序电压、零序电流信号，作为电信号；光信号采集装置与录波装置同步采集可见光、紫外光作为光信号，将光信号转换为电量信号，构造电信号和转换的电量信号联合的判据进行瞬时永久故障判别。

具体步骤为：

Step1：采集配电网开关柜和环网柜的零序电压，构造零序电压信号绝对值变化量ΔU的瞬时永久故障判据。

Step2：采集配电网开关柜和环网柜的零序电流，构造零序电流信号绝对值变化量ΔI的瞬时永久故障判据。

Step3：与电信号同步采集配电网开关柜和环网柜的可见光信号，构造可见光变化量ΔK的瞬时永久故障判据。

Step4：与电信号同步采集配电网开关柜和环网柜的紫外光信号，构造紫外光变化量ΔZ的瞬时永久故障判据。

Step5：将零序电压变化量ΔU、零序电流变化量ΔI、可见光变化量ΔK和紫外光变化量ΔZ，4个判据融合构造“与”判据ΔP进行瞬时永久故障判别，只有当4个判据同时判定为瞬时性故障时，保护装置发出瞬时性故障告警信号，若其中一个判据判定为永久性故障，则保护装置判定为永久性故障。

所述Step1具体为：

Step1.1：设定故障判别时间为t，故障后第一个半波与第二个半波所对应时长为Δt₁，第二个半波与第三个半波所对应时长为Δt₂，计算录波装置检测到的零序电压在Δt₁内的绝对值积分比值ΔU₁，若ΔU₁大于等于整定值n，则为电压信号瞬时性故障判据。