[发明专利]一种小电流接地配电网单相接地故障检测定位方法与系统

摘要

中国等国家配电网主要采用小电流接地方式。小电流接地配电网大部分故障是单相高阻接地故障，故障过程中产生的暂态电容电流信号幅值低、持续时间短，检测难度高，缺乏有效的故障检测定位系统。本发明公开了一种小电流接地配电网的故障检测定位方法与系统。该系统由馈线监测单元、通信终端、系统主站组成。馈线监测单元在检测到疑似接地故障后，无线同步触发另外两相传输数据。系统主站、通信终端采用GPS授时，通信终端和馈线监测单元通过时分复用无线通信网络进行对时。系统主站通过通信终端汇聚多个点的三相馈线监测单元数据，根据计算出的零序电压和零序电流检测和定位接地故障下发故障信号到故障相上故障点之前的馈线监测单元进行故障指示。

主权项

一种小电流接地配电网单相接地故障检测、定位的方法，其特征在于，包括：(1)在配电网三相馈线上安装馈线监测单元，馈线监测单元从馈线上取电而且取电功率受控，电池作为备用电源；(2)馈线监测单元通过电容式电压传感器拾取每一相电压信号，通过电子式电流传感器拾取每一相电流信号；(3)每一相馈线监测单元对拾取的电压信号、电流信号进行带通处理，提取暂态电压信号、电流信号，并计算暂态电压信号、电流信号的幅值、平均值、微分值、积分值及其组合，当上述值中的一种或几种的变化超过阈值，触发疑似接地故障报警；(4)故障相馈线监测单元触发疑似接地故障报警后，通过无线同步触发，通知另外两相上传电压、电流波形数据；(5)采用时分复用无线通信网络授时和GPS授时结合，实现精确对时；(6)通过时分复用的无线通信网络，汇聚配电网各个位置三相馈线监测单元的电压、电流波形数据，计算出各个位置的零序电压和零序电流；(7)提取各个位置零序电压和零序电流的稳态信号，计算特征值，包括：幅值、平均值、微分值、积分值及其组合，各个位置稳态零序有功功率、零序无功功率，计算各个位置稳态零序电压和零序电流信号波形的相似性，根据故障线路和非故障线路在稳态零序电压和零序电流特征值和波形相似性上的差别，进行故障线路和非故障线路的筛选；(8)提取各个位置零序电压和零序电流的暂态信号，计算特征值，包括：幅值、平均值、微分值、积分值及其组合，各个位置暂态零序有功功率、零序无功功率，计算各个位置暂态零序电压和零序电流信号波形的相似性，根据接地故障点前后在暂态零序电压和零序电流特征值和波形相似性上的差别，对筛选出的疑似故障线路上的各个位置，优先进行判断，定位接地故障点；(9)在定位出接地故障点后，结合地理信息系统GIS在地图上显示出接地故障点，同时下发接地故障信号给馈线监测单元进行指示，便于人工巡线定位接地故障。