[发明专利]基于对等式通信的中性点接地配电网分布式故障自愈方法

权利要求书

1.一种基于对等式通信的中性点接地配电网分布式故障自愈方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：以配电网中现有智能终端为载体，选取对等式网络通信原理；

步骤二：依据实时中性点电压控制断路器，转换接地方式；

步骤三：根据故障时系统各馈线上零序电流分布计算非故障区段上相邻终端电流幅值降落阈值；

步骤四：以步骤三中计算的电流幅值降落阈值为限，选出故障区段；

步骤五：若步骤四中选出的故障区段主保护环上断路器均正常动作，则故障顺利完成隔离；反之，则主保护环拒动，后备保护环上断路器启动后备保护。

2.根据权利要求1所述的基于对等式通信的中性点接地配电网分布式故障自愈方法，其特征在于，所述步骤一中，选取对等式通信原理具体包括：选取通信网络的通信架构、通信方式、通信协议：

通信架构方面，分布式智能终端之间以光纤或者5G作为通信介质，利用工业交互机组成以太网；

通信方式上，选择全双工通信方式，通信的双方同时发送和接收消息，满足对信息同时性的要求；

终端间的通信协议采用IEC61850的自协议GOOSE协议，GOOSE协议采用发布者/订阅者通信结构，此通信结构支持多个通信节点之间的对等直接通信，可由一个或多个数据源向多个接收者发送数据。

3.权利要求1所述的基于对等式通信的中性点接地配电网分布式故障自愈方法，其特征在于，所述步骤二具体步骤为：

(2-1)首先计算正常运行时中性点不接地系统的不对称电压U₀₀与中性点经消弧线圈接地系统中中性点的不对称电压U_NL0；

(2-2)采集中性点处实时电压U并与不对称电压相比较；若U≥U₀₀或U≥U_NL0，则切换不接地方式或经消弧线圈接地方式为经电阻接地方式；反之，则保持原接地方式。

4.根据权利要求3所述的基于对等式通信的中性点接地配电网分布式故障自愈方法，其特征在于，所述步骤(2-1)中，对于中性点不接地系统，当配电网存在线路或负荷三相电容不对称情况时，不对称度u₀₀：

式中U_ph为馈线相电压，C_A、C_B、C_C分别为A、B、C相的对地电容值，a为单位向量，由此计算出不对称电压U₀₀：

U₀₀＝u₀₀(％)×U_ph     (2-2)

对于经消弧线圈接地系统，中性点电压偏移的计算考虑中性点设备造成的电压放大作用：

其中p为消弧线圈的脱谐度，d为电网的阻尼率。

5.根据权利要求1所述的基于对等式通信的中性点接地配电网分布式故障自愈方法，其特征在于，所述步骤三具体步骤为：

(3-1)以故障点为分界点，将故障区域靠近电源侧部分划分为故障上游区域，将故障区域靠近负荷侧部分划分为故障下游区域；

(3-2)故障点稳态零序电流幅值最大，由故障点处向两侧延伸，由于区段线路对地电容的分流作用，流过线路的容性零序电流随着各个区段电容的分流作用，其幅值逐渐呈阶梯状减小，并计算出理论上的正常区段两侧测量点幅值降落设定阈值；

由此推导出了故障点上下游相邻测量点间零序电流的幅值降落分布特征，提出了基于对等式通信实现以零序电流作为故障特征，依据测量点之间零序电流幅值降落是否超过设定阈值，进行故障区段定位的保护算法。