CN102097792A - 一种配电网接地故障保护方法 - Google Patents
一种配电网接地故障保护方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102097792A CN102097792A CN2010105881337A CN201010588133A CN102097792A CN 102097792 A CN102097792 A CN 102097792A CN 2010105881337 A CN2010105881337 A CN 2010105881337A CN 201010588133 A CN201010588133 A CN 201010588133A CN 102097792 A CN102097792 A CN 102097792A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fault
- sample
- tested
- center
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Locating Faults (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
本发明公开了一种配电网接地故障保护方法,包括以下步骤:连续测量配电线路出口零序电压值,当零序电压越限时,记录s个故障特征量,定义为待测样本;计算待测样本与故障历史样本中心和非故障历史样本中心的距离,根据距离的远近判断配电线路是否发生故障。本发明方法利用空间相对距离作为保护判据,并采用自学习模式更新样本中心,从而使保护方法具备较强的自适应性和较高的可靠性,并不受系统运行方式变化的影响。彻底解决了配电网接地故障保护判断整定困难和可靠性不高的难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种接地故障保护方法,特别适用于运行方式变化大的配电网。
背景技术
我国配电网一般采用中性点非有效接地方式,该方式下运行的配电网在馈线发生单相接地故障时,故障残流小,受干扰等因素的影响,接地故障保护精度及可靠性差,现场选线装置的选线正确率普遍较低。
目前国内现有的配电网接地故障保护方法主要有注入信号法、稳态方法和暂态方法三种。注入信号法的主要难点是:①需要附加高压耦合设备,投资较大;②注入信号不够大时,变换到高压侧的注入信号非常微弱,接收灵敏度低;③故障电阻较大时,故障线路与非故障线路的信号差异不明显。稳态方法,包括群体比幅比相算法、无功功率算法、5次或7次谐波算法、能量法等。稳态方法的主要难点是:由于接地稳态分量太小,受过渡电阻、中性点接地方式的影响较大,尤其在高阻接地、消弧线圈补偿、断续性接地时,很难正确选出故障线路。暂态保护以小波算法为代表,具有故障特征明显、不受接地方式影响等优点。小波算法的主要难点是:①受小波基的种类、采样率及分解尺度等因素的影响;②对采样数据进行大量逐层提取与分离,乘法运算量十分巨大。
现有任何一种接地故障保护方法都是只对部分故障特征量进行处理,故障检测准确度较低,保护判断整定值的选取困难;且由于干扰的影响、过渡电阻的影响、运行方式的多样性等原因,仅利用一种故障特征量来检测系统故障状态是不可靠的,甚至会引起保护误动或拒动。
为此,综合利用现有各种接地保护的优点,对各保护方法的故障特征量进行综合处理,聚类分析,发明一种新型的配电网接地故障综合保护方法,无需设置故障特征量的整定值,提高了保护的精度和可靠性,具有深远的意义和广阔的应用前景。
发明内容
为解决配电网接地故障保护方法精度和可靠性不高的难题,本发明提出了一种配电网接地故障保护方法,能综合利用各种故障特征量、无需设定保护判断整定值且不受过渡电阻和系统运行方式的影响,有效提高保护方法的自适应性和可靠性。
本发明解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤:
1)连续测量配电线路出口零序电压值,如果零序电压大于电压整定值,则判定为配电网发生接地故障,执行步骤2);
4)当时,判定线路故障,跳闸隔离故障线路;将待测样本归入故障历史样本集,重新计算故障历史样本中心,返回步骤1)。
上述步骤1)中电压整定值取值范围为5%~30%相电压值。
上述步骤2)中故障历史样本中心为故障样本的几何平均数;非故障历史样本中心为非故障样本的几何平均数。
发明的保护方法具体的计算如下:
首先对样本进行预处理。设样本集中包含有m个故障样本和n个非故障样本,查找所有(m+n)个样本中各特征量绝对值的最大值maxZj,其中(j=1,2,…,s),所有样本中各特征量除以maxZj,实现数据预处理。
之后,计算故障历史样本中心和非故障历史样本中心。m个归一化后故障样本的故障特征量矩阵为:
上式中xkj(k=1,2,…,m,j=1,2,…,s)为归一化后第k个故障样本在第j个故障特征量上的赋值。
故障历史样本中心的计算方法如下:
n个归一化后非故障样本的故障特征量矩阵为:
上式中yhj(h=1,2,…,n,j=1,2,…,s)为第h个归一化后非故障样本在第j个故障特征量上的赋值。
为使所提出的保护方法适合在配电自动化终端单元上就地实现,选择就地测量量为故障特征量:①零序电流(包括零序基波电流、零序谐波电流、零序暂态电流)大小和方向;②零序功率方向;③零序导纳大小和方向;④负序电流大小和方向;⑤暂态零序能量大小和方向;⑥故障电阻测量值;⑦电流变化量相间差;⑧电流采样值相间差;⑨基于小波变换的零序各频带分量的大小和方向;⑩基于HHT变换的零序电流瞬时频率的相位等。
本发明的技术效果在于:本发明方法只需测量被保护对象的电压、电流,便于在配电自动化现场终端单元上安装;利用空间相对距离作为保护判据,打破了将故障特征量与整定值进行比较作为保护判据的传统,无需设置故障特征量的整定值;且将各种故障特征量进行融合处理,有效减少干扰信号的影响,消除单一保护方法的固有缺陷;从而减少了系统运行方式变化和过渡电阻对保护的影响,理论简单、直观、精确度高。彻底解决了配电网接地故障保护判断整定困难和可靠性不高的难题。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明的接地故障实验示意图。
图2是本发明的流程图。
具体实施方式
图1为本发明的接地故障实验示意图,母线上带有L1、L2、L3、L4四条馈线,L1为架空线路,L2为多回馈线集中等效线路,L3为电缆线路,L4为架空线路,在馈线L4出口安装保护装置1。
图2是本发明的流程图。参见图2,首先计算零序电压有效值,当零序电压大于整定值时,判断配电网发生接地故障,零序电压突变时刻为故障发生时刻;之后记录待测样本数据zg,计算与当时,判定zg正常,将zg归入非故障历史样本集,更新非故障历史样本中心;当时,判定zg故障,跳闸隔离故障线路,将zg归入故障历史样本集,更新故障历史样本中心。
为了验证本发明所描述的一种接地故障检测方法的可行性,按图1所示35kV配电系统进行了实验,馈线参数见表1。
表1
在外部故障(L3发生单相接地故障)和内部故障(L4发生单相接地故障)情况下,根据故障电阻以及中性点接地方式的不同,分别进行实验测试,安装在馈线L4的保护装置共获取16个样本,每个样本提取4个故障特征量,分别为零序导纳角度、负序电流、零序电流和计算故障电阻,如表2所示。将样本中{z1,z6,z11,z16}作为待测样本,{y2,y3,y4,y5,y7,y8}作为非故障历史样本集,将{x9,x10,x12,x13,x14,x15}作为故障历史样本集。
表2
在配电网接地故障保护方法测试过程中,取零序电压整定值为10%相电压,即2021V。由表2可知:各种类型故障,零序电压都大于整定值,都能可靠判定接地故障的发生。
表3
从表3可以看出,待测样本z1、z6距非故障历史样本中心近,则判定其对应的线路未发生故障;待测样本z11、z16距故障历史样本中心近,则判定其对应的线路发生故障,跳闸隔离故障线路。实验结果表明本发明方法具有较高的准确性、有效性和可靠性。
Claims (2)
2.根据权利要求1所述的一种配电网接地故障保护方法,其特征在于:所述步骤2)中故障历史样本中心为故障样本的几何平均数;非故障历史样本中心为非故障样本的几何平均数。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201010588133 CN102097792B (zh) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 一种配电网接地故障保护方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201010588133 CN102097792B (zh) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 一种配电网接地故障保护方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102097792A true CN102097792A (zh) | 2011-06-15 |
CN102097792B CN102097792B (zh) | 2013-10-16 |
Family
ID=44130712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201010588133 Active CN102097792B (zh) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 一种配电网接地故障保护方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102097792B (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103364684A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-10-23 | 桐乡市供电局 | 一种基于小波分析的故障选线方法 |
CN106959403A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-07-18 | 长沙理工大学 | 一种分布式电源接入配电网接地故障检测方法 |
CN108919046A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-11-30 | 国网山东省电力公司济南供电公司 | 一种配电网接地故障试停线路序位决策方法及系统 |
CN110212503A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-06 | 华北水利水电大学 | 一种适用于小电阻接地系统的高阻接地保护方法 |
CN110568313A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-12-13 | 北京智创骏驰电气科技有限公司 | 小电流接地系统单相接地故障定位方法及系统 |
CN110927515A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-03-27 | 长沙理工大学 | 基于接地变压器分接抽头接地的配电网单相接地故障选线方法及系统 |
CN113325264A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-31 | 威胜信息技术股份有限公司 | 一种基于自适应差值接地算法的配电网故障保护方法 |
CN117810935A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-04-02 | 中国电力科学研究院有限公司 | 海上风电经柔性低频送出线路的快速保护方法及保护装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101149407A (zh) * | 2007-11-02 | 2008-03-26 | 武汉大学 | 一种利用工频干扰源带电测量互感线路零序阻抗参数的方法及装置 |
CN101154807A (zh) * | 2007-10-11 | 2008-04-02 | 天津大学 | 基于暂态零序电流的配电网单相接地故障自适应选线方法 |
CN101512703A (zh) * | 2005-09-30 | 2009-08-19 | 伊顿公司 | 电力负载保护装置 |
-
2010
- 2010-12-15 CN CN 201010588133 patent/CN102097792B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101512703A (zh) * | 2005-09-30 | 2009-08-19 | 伊顿公司 | 电力负载保护装置 |
CN101154807A (zh) * | 2007-10-11 | 2008-04-02 | 天津大学 | 基于暂态零序电流的配电网单相接地故障自适应选线方法 |
CN101149407A (zh) * | 2007-11-02 | 2008-03-26 | 武汉大学 | 一种利用工频干扰源带电测量互感线路零序阻抗参数的方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李敏等: "基于灰关联性理论的小电流单相接地故障选线及其仿真", 《广东电力》 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103364684B (zh) * | 2013-07-12 | 2015-07-08 | 国家电网公司 | 一种基于小波分析的故障选线方法 |
CN103364684A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-10-23 | 桐乡市供电局 | 一种基于小波分析的故障选线方法 |
CN106959403A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-07-18 | 长沙理工大学 | 一种分布式电源接入配电网接地故障检测方法 |
CN106959403B (zh) * | 2017-05-16 | 2019-10-29 | 长沙理工大学 | 一种分布式电源接入配电网接地故障检测方法 |
CN108919046A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-11-30 | 国网山东省电力公司济南供电公司 | 一种配电网接地故障试停线路序位决策方法及系统 |
CN110212503B (zh) * | 2019-06-21 | 2021-02-05 | 华北水利水电大学 | 一种适用于小电阻接地系统的高阻接地保护方法 |
CN110212503A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-06 | 华北水利水电大学 | 一种适用于小电阻接地系统的高阻接地保护方法 |
CN110568313A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-12-13 | 北京智创骏驰电气科技有限公司 | 小电流接地系统单相接地故障定位方法及系统 |
CN110927515A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-03-27 | 长沙理工大学 | 基于接地变压器分接抽头接地的配电网单相接地故障选线方法及系统 |
CN110927515B (zh) * | 2019-11-14 | 2022-01-25 | 长沙理工大学 | 基于接地变压器分接抽头接地的配电网单相接地故障选线方法及系统 |
CN113325264A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-31 | 威胜信息技术股份有限公司 | 一种基于自适应差值接地算法的配电网故障保护方法 |
CN113325264B (zh) * | 2021-04-28 | 2022-03-18 | 威胜信息技术股份有限公司 | 一种基于自适应差值接地算法的配电网故障保护方法 |
CN117810935A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-04-02 | 中国电力科学研究院有限公司 | 海上风电经柔性低频送出线路的快速保护方法及保护装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102097792B (zh) | 2013-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102097792B (zh) | 一种配电网接地故障保护方法 | |
CN103675605B (zh) | 一种基于故障信号暂态相关分析的配电网小电流接地故障选线方法 | |
KR102339270B1 (ko) | 배선 선로의 단상-접지 결함 선로 선택 방법 | |
CN100386637C (zh) | 小接地电流电网单相接地故障选线方法及其选线系统 | |
CN103454555B (zh) | 基于参数识别的配电网单相接地故障区段定位方法 | |
CN105067948B (zh) | 一种小电流接地选线装置及单相接地检测方法 | |
CN102064537B (zh) | 基于电子互感器的单相接地故障判断处理方法 | |
CN102590703B (zh) | 基于零序暂态电荷的谐振接地系统单相接地故障选线方法 | |
CN103091606B (zh) | 高抗干扰能力的直流系统接地故障检测方法 | |
CN103809070A (zh) | 基于三相电流变化进行的方向接地故障检测方法和装置 | |
CN101975911B (zh) | 用于架空线路故障指示器的接地故障判定方法 | |
CN103197202A (zh) | 一种基于三相突变电流分量特征频带内小波系数相关分析的配网故障选线方法 | |
CN102928704A (zh) | 一种变电站接地网腐蚀故障点智能诊断方法 | |
CN103018630A (zh) | 配网单相接地故障暂态选线方法 | |
CN102654553A (zh) | 一种选线定位方法 | |
CN105929297A (zh) | 一种基于高频分量相关度的接地故障选线方法 | |
CN105138843A (zh) | 电力系统采样飞点检测及其修复方法 | |
CN105914718A (zh) | 一种基于相电流突变量的接地故障保护方法 | |
CN102005741A (zh) | 配电网线路单相接地故障判断及隔离的方法及装置 | |
CN105203923A (zh) | 基于行波幅值测度的配电网电缆故障监测方法 | |
CN109888729A (zh) | 一种预警型变压器保护方法和装置 | |
CN108802575A (zh) | 一种基于电力扰动法的线路故障定位方法、装置及系统 | |
CN112485588A (zh) | 一种基于级联h桥控制的永久高阻故障区段定位方法 | |
CN105116294A (zh) | 基于行波极性测度的配电网电缆故障监测方法 | |
CN201478828U (zh) | 35kv电网中性点接地系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |