CN101871987A - 基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，包括以下步骤：计算中性点电压；判断中性点电压是否超过设置阈值；计算故障特征并判别故障类型，该故障特征定义为暂态、暂稳态和稳态；判断是否是单相接地故障；定位选线区间；对故障进行选线；输出结果；结束。本发明的基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，它能够直观、本质的反映故障发展、演变过程，对于单相接地故障时间大于500毫秒的稳定接地有效选线，并且对于故障过程中的瞬时故障可以全部捕获并描述。
Description
技术领域
本发明涉及电气工程领域，尤其涉及一种基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法。
技术背景
现有技术中，对于中压配电网单相接地故障的选线，通常根据单相接地出现电网中性点电压升高的现象，以及期间出现的接地暂态、稳态信息进行故障选线，这种对接地故障的选线方案只针对接地故障某点进行选线。该方案对于高阻接地或间隙性接地故障选线有效性不好，不能在故障发展过程的有效选线区间进行选线，并且对于时间大于500毫秒的单相接地故障不能稳定接地有效选线，此外对于瞬时接地故障一般采用不处理的方法，导致故障不能全部被捕获并描述。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，它能够直观、本质的反映故障发展、演变过程，对于单相接地故障时间大于500毫秒的稳定接地有效选线，并且对于故障过程中的瞬时故障可以全部捕获并描述。
实现上述目的的技术方案是：一种基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，其中，包括以下步骤：
步骤1，计算中性点电压，即根据不断从电网采集到的电网电压信息，周期性的计算中性点电压；
步骤2，判断中性点电压是否超过设置阈值，即根据计算得到的中性点电压，判断是否超过设置阈值；
若否，即中性点电压没有超过阈值，则进入步骤8；
若是，即中性点电压超过阈值，出现故障，则进入步骤3；
步骤3，计算故障特征并判别故障类型，该故障特征定义为暂态、暂稳态和稳态，其中：
暂态，含有高幅值的高频分量，其有效值大于工频同周期信号有效值的33％；
暂稳态，谐波含量小于5％，其有效值小于工频同周期信号有效值的33％，其相邻周期差值大于5％；
稳态，工频稳态谐波含量小于5％，非工频稳态中的工频含量小于10％，其信号有效值相邻周期内差值小于5％；
步骤4，判断是否是单相接地故障，
若是，则属于单相接地故障，进入步骤5；
若否，则不属于单相接地故障，进入步骤7；
步骤5，定位选线区间，即在计算故障特征之后，对于属于单相接地的故障选择算法区间；
步骤6，对故障进行选线，即通过若干选线算法对故障进行选线，并比较各算法在不同的故障区间的有效性以形成各算法在过程分析的有效域；
步骤7，输出结果，即输出故障类型；
步骤8，结束。
上述的基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，其中，所述的步骤3中的判别故障类型即从单相接地故障、铁磁谐振过电压故障、PT熔断故障、其他不对称接地故障中判断出单相接地故障。
上述的基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，其中，所述的步骤5中的选择算法区间通过稳态长度占优法选择稳态区间Φ，其算法为Φ＝Max(Ls，As)，其中，稳态区间长度为Ls，稳态幅值为As，该算法的稳态长度最大区间为故障选线区间。
上述的基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，其中，所述的步骤6中的选线算法包括稳态谐波法、稳态比幅比相法、暂态小波特征法。
上述的基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，其中，所述的稳态谐波法为1，3，5，7次工频倍数谐波法。
上述的基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，其中，所述的暂态小波特征法包括能量法和极性法。
本发明的有益效果是：本发明的一种基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，采用了故障过程的方法，因此对于高阻接地或间隙性接地故障选线可以在故障发展过程的有效选线区间进行选线，对于单相接地故障时间大于500毫秒的稳定接地有效选线；故障过程中的瞬时故障可以全部捕获并描述。在故障特征分析的基础上，确定单相接地故障，定位最优选线区间，然后再进行选线。本发明对接地故障进行故障过程描述、分析，把接地故障作为整体一个过程进行描述与分析，更符合故障发展的本质特点。
附图说明
图1是本发明的基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1，图中示出了本发明的一种基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，包括以下步骤：
步骤1，计算中性点电压，即根据不断从电网采集到的电网电压信息，周期性的计算中性点电压；
步骤2，判断中性点电压是否超过设置阈值，即根据计算得到的中性点电压，判断是否超过设置阈值；
若否，即中性点电压没有超过阈值，则进入步骤8；
若是，即中性点电压超过阈值，出现故障，则进入步骤3；
步骤3，计算故障特征并判别故障类型，判别故障类型即从单相接地故障、铁磁谐振过电压故障、PT熔断故障、其他不对称接地故障中判断出单相接地故障，故障特征定义为暂态、暂稳态和稳态，其中：
暂态，含有高幅值的高频分量，其有效值大于工频同周期信号有效值的33％，其变化速度较快；
暂稳态，谐波含量小于5％，其有效值小于工频同周期信号有效值的33％，其信号有效值变化缓慢，其相邻周期差值大于5％；
稳态，工频稳态谐波含量小于5％，非工频稳态中的工频含量小于10％，其信号有效值相邻周期内差值小于5％；
步骤4，判断是否是单相接地故障，
若是，则属于单相接地故障，进入步骤5；
若否，则不属于单相接地故障，进入步骤7；
步骤5，定位选线区间，即在计算故障特征之后，对于属于单相接地的故障选择算法区间，选择算法区间通过稳态长度占优法选择稳态区间Φ，其算法为Φ＝Max(Ls，As)，其中，稳态区间长度为Ls，稳态幅值为As，该算法的稳态长度最大区间为故障选线区间；
步骤6，对故障进行选线，即通过若干选线算法对故障进行选线，并比较各算法在不同的故障区间的有效性以形成各算法在过程分析的有效域，其中选线算法包括稳态谐波法、稳态比幅比相法、暂态小波特征法，稳态谐波法为1，3，5，7次工频倍数谐波法，暂态小波特征法包括能量法和极性法；
步骤7，输出结果，即输出故障类型；
步骤8，结束。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明保护范围的限制。有关本技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，而所有等同的技术方案也应归属于本发明保护的范畴之内，由各权利要求所限定。
Claims (6)
1.一种基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，计算中性点电压，即根据不断从电网采集到的电网电压信息，周期性的计算中性点电压；
步骤2，判断中性点电压是否超过设置阈值，即根据计算得到的中性点电压，判断是否超过设置阈值；
若否，即中性点电压没有超过阈值，则进入步骤8；
若是，即中性点电压超过阈值，出现故障，则进入步骤3；
步骤3，计算故障特征并判别故障类型，该故障特征定义为暂态、暂稳态和稳态，其中：
暂态，含有高幅值的高频分量，其有效值大于工频同周期信号有效值的33％；
暂稳态，谐波含量小于5％，其有效值小于工频同周期信号有效值的33％，其相邻周期差值大于5％；
稳态，工频稳态谐波含量小于5％，非工频稳态中的工频含量小于10％，其信号有效值相邻周期内差值小于5％；
步骤4，判断是否是单相接地故障，
若是，则属于单相接地故障，进入步骤5；
若否，则不属于单相接地故障，进入步骤7；
步骤5，定位选线区间，即在计算故障特征之后，对于属于单相接地的故障选择算法区间；
步骤6，对故障进行选线，即通过若干选线算法对故障进行选线，并比较各算法在不同的故障区间的有效性以形成各算法在过程分析的有效域；
步骤7，输出结果，即输出故障类型；
步骤8，结束。
2.根据权利要求1所述的基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，所述的步骤3中的判别故障类型即从单相接地故障、铁磁谐振过电压故障、PT熔断故障、其他不对称接地故障中判断出单相接地故障。
3.根据权利要求1所述的基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，所述的步骤5中的选择算法区间通过稳态长度占优法选择稳态区间Φ，其算法为Φ＝Max(Ls，As)，其中，稳态区间长度为Ls，稳态幅值为As，该算法的稳态长度最大区间为故障选线区间。
4.根据权利要求1所述的基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，所述的步骤6中的选线算法包括稳态谐波法、稳态比幅比相法、暂态小波特征法。
5.根据权利要求4所述的基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，所述的稳态谐波法为1，3，5，7次工频倍数谐波法。
6.根据权利要求4所述的基于故障特征分析的中压配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，所述的暂态小波特征法包括能量法和极性法。
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