[发明专利]一种配电网单相接地故障诊断方法及系统

说明书

本发明公开了一种配电网单相接地故障诊断方法及系统包括：通过传感器实时监测配电网单相接地故障的相关参数；若检测到暂态零模电压超过预先设定的阈值，则通过光纤通信将配电网异常信息上传到数据库，并启动故障诊断程序；故障诊断程序对可疑测点的暂态电压变化值的导数和暂态电流变化值的相关系数进行判断，确定故障的位置和区间信息，完成故障诊断；本发明提供的方法能够实现对配电网单相接地故障的自动检测和诊断，降低了人工干预和误判的风险，具有普适性和可移植性，可以适用于各种类型的配电网，具有良好的推广和应用前景。

技术领域

本发明涉及故障诊断技术领域，具体为一种配电网单相接地故障诊断方法及系统。

背景技术

随着现代社会对电力的依赖程度日益增加，电力系统的可靠性和稳定性成为了至关重要的问题，然而，由于电力系统的复杂性和难以预测性，故障和事故时有发生，给电网的正常运行带来了威胁，其中，单相接地故障是一种常见的故障类型，也是电网运行中的一大难题。

发生单相接地故障时，允许配电网带电运行2小时，以保证供电可靠性。但单相接地故障会带来一系列不良影响，给整个配网系统造成极大损害，单相接地故障发生后，相关配电设备的电压会上升，超过额定电压，威胁其正常运转，引发其故障，进而威胁到用户的持续、稳定用电；因此，当接地故障发生时，及时查找故障原因，再进行有针对性的处理十分重要。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

本发明实施例的第一方面，提供一种配电网单相接地故障诊断方法，包括：通过传感器实时监测配电网单相接地故障的相关参数；若检测到暂态零模电压超过预先设定的阈值，则通过光纤通信将配电网异常信息上传到数据库，并启动故障诊断程序；所述故障诊断程序对可疑测点的暂态电压变化值的导数和暂态电流变化值的相关系数进行判断，确定故障的位置和区间信息，完成故障诊断。

作为本发明所述的配电网单相接地故障诊断方法的一种优选方案，其中：所述传感器包括电流互感器、电压互感器、接地电阻测量仪、智能电表以及数据采集装置。

作为本发明所述的配电网单相接地故障诊断方法的一种优选方案，其中：所述阈值的确定包括，

根据数据库中配电网历史单相接地故障数据确定异常状态上报的阈值，表示为其中，t表示历史单相接地故障数据中故障监测的时间，|Δδ_max|表示故障监测时间内任意两个测点的最大电压差的绝对值；

若检测到暂态零模电压超过所述阈值，则通过光纤通信将配电网异常信息上传到数据库，启动故障诊断程序。

作为本发明所述的配电网单相接地故障诊断方法的一种优选方案，其中：所述故障诊断包括，

利用故障线路上各测点的相电流与相电压的暂态变化值，结合变分模态分解算法检测故障电流到达各个监测点的时间，并将所述时间、所述配电网单相接地故障的监测点的暂态电压变化值和暂态电流变化值上传到数据库，并启动故障诊断程序；

所述变分模态分解算法的计算包括，

其中，u_k表示分解得到的k个模态分量，w_k表示第k个分解信号量的中心频率，t表示时刻，表示对时刻t求微分，δ(t)表示单位冲击函数，j表示虚数单位，*表示卷积符号，||·||₂表示二范式函数，s.t.表示约束条件，f(t)表示经过异常处理后的t时刻的各测点的相电流与相电压的暂态变化值数据；