[发明专利]结合零序电流和相电流特征的单相接地故障定位方法

说明书

本发明涉及一种结合零序电流和相电流特征的单相接地故障定位方法，将主线第一个安装传感器的杆位设为出线首杆，获取各出线首杆传感器故障初始时刻的前X个周波和后Y个周波三相电流录波数据序列，合成各出线首杆的零序电流序列，根据合成零序电流进行故障选线。在完成故障选线后，进一步根据三相电流变化不平衡度选择出故障相。然后根据拓扑关系，从变电站母线方向往负荷侧，逐渐增大编号，调取故障线路沿线传感器故障相在故障初始时刻的相电流录波数据序列，根据沿线传感器故障相与首杆传感器故障相的相似度差异，最终确定故障区段，完成故障选段定位。由此，能进行相应的数据转化和处理，提供有效的判断依据。

技术领域

本发明涉及一种接地故障定位方法，尤其涉及一种结合零序电流和相电流特征的单相接地故障定位方法。

背景技术

对于现有技术来看，配电网承担着绝对大数电力用户的供电服务功能，是影响供电可靠性的最重要环节，其具有分布范围广、分支线路多、网络拓扑复杂、外部环境和气候条件恶劣等特点，是故障概率最高的部分(电网故障占比80％以上)。

其中，单相接地的发生率最为频繁，又占配网系统总故障率的80％以上，短路故障也多为单相接地后演变而成多相接地所形成。配电网尤其小电流接地系统下，单相接地故障的故障特征微弱，而且可能动态变化，与具体的线路参数、接地电阻、中性点接地方式等都相关，所以配电网单相接地故障检测与定位一直是难题。

目前，为了实现单向接地故障的定位，主要采用基于暂态录波故障指示器或者配网广域同步传感器的方式来实施。这类设备基本原理都是在配网的架空线路选择节点安装相电流采集单元或相电流传感器，负责采集安装节点位置的三相电流，再经过某种接地故障触发条件后，将故障时刻的三相电流波形统一上传至某一算法后台(其算法平台可能不属于某一服务器或者边缘计算装置)，在后台或边缘计算装置合成零序电流。最后，根据多采集点零序电流的波形差异进行单相接地故障定位。

实施期间，此类处理做法需要的数据传输量较大，故障定位有较大延时，各点都需要传输三相电流数据到算法后台。此外还可能因为无线通信不稳定性或者安装位置负荷不够的原因，尤其位于线路后端的设备受安装环境限制(位于山区，或线路末端负荷较小)。更易出现不能收集齐某一安装位置三相电流波形的情况，这时不能合成零序电流，就会造成故障定位区间扩大。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种结合零序电流和相电流特征的单相接地故障定位方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种结合零序电流和相电流特征的单相接地故障定位方法。

本发明的结合零序电流和相电流特征的单相接地故障定位方法，将主线第一个安装传感器的杆位设为出线首杆，其包括以下步骤：

步骤一，获取各出线首杆传感器故障初始时刻的三相电流录波数据序列，设为I(j，m，n，k)(n＝1，表示为首杆)，其中，j表示数据序列的第j个数据；m表示第m条出线，k表示相别，k＝1，2，3，分别表示A，B，C相；

步骤二，通过录波数据序列，获取故障初始时刻的前X个周波和后Y个周波，X不小于3，Y不小于5；

步骤三，根据拓扑关系，从变电站母线方向往负荷侧，逐渐增大编号，首杆的编号设为1，第m条出线的传感器设为N_m；

步骤四，合成各出线首杆的零序电流序列为，

故障初始时刻能根据零序电压突变、电场突变或实时零序电流突变来触发，需要传感器每个工频周波采样点数一样，且不小于80点，每工频周波的采样点数记为G；

步骤五，根据合成零序电流进行故障选线。

进一步地，上述的结合零序电流和相电流特征的单相接地故障定位方法，其中，所述步骤五中采用如下步骤，