[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

说明书

本发明公开了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，包括以下步骤：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；依据实时中性点电压控制断路器，转换接地方式；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；以计算的电流幅值降落阈值为限，选出故障区段；若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。本发明可以快速定位到故障区段，不受过渡电阻大小、中性点接地电阻大小以及故障位置的影响，适用于各类系统中发生单相接地故障时的故障定位，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及配电网故障检测领域，特别涉及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。

背景技术

配电网作为传输电的最后环节，其稳定供电对于生产和生活用电质量的提高意义重大。在电力系统中，近80％左右的故障是单相接地故障，若未及时进行处理，很有可能扩大故障范围，因此及时处理此类故障显得尤为重要。为了实现对此类故障的快速、准确反映并进行处理，国内外已经有大量相关文献，当前的配电网自动化系统中处理故障定位时大多采用集中处理方式，即将检测信号通过通信设备传送到配电主站，经过配电主站的数据处理后完成故障定位。此种方式可以全面分析整个电网上传的信息，计算出全局最优的结果，但耗时往往较长，且高阻接地故障发生时还有很大的技术瓶颈。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种算法简单、快速有效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。

本发明解决上述问题的技术方案是：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，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。

上述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，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。

上述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，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。

上述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，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：