CN103226176B - 一种配电网单相接地故障选线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网单相接地故障选线方法。本发明方法首先测量配电网母线零序电压，若配电网母线零序电压幅值大于15%的配电网正常运行时的A相电压幅值，则投切电气结构与消弧线圈并联连接的并联电阻，再次测量各采样时刻的配电网母线零序电压采样值和各条配电网馈线零序电流采样值，选取任意一周波的配电网母线零序电压采样值和各条配电网馈线零序电流采样值，依次计算各条配电网馈线的选线功率系数，选取满足选线功率系数小于零且选线功率系数绝对值最大对应的配电网馈线为故障馈线。本发明方法的故障选线结果不受馈线类型、故障位置、线路参数、过渡电阻、接地故障类型和线路长度等因素影响，适应复杂配电网运行环境，实用性好。<!--1-->

Description

一种配电网单相接地故障选线方法

技术领域

本发明涉及电力系统配电网故障选线技术领域，具体地说是涉及一种配电网单相接地故障选线方法。

背景技术

配电网馈线发生单相接地故障后，由于消弧线圈提供的感性电流的补偿作用，使得流经故障馈线的零序电流很小，故障特征不明显，从而造成配电网故障馈线选择存在较大困难。目前提出的配电网馈线方法主要分为稳态法和暂态法。稳态法主要采用配电网馈线单相接地产生的稳态基频或各谐波电气信号完成故障选线功能，由于受配电网馈线单相高阻接地的故障特征不明显这一关键因素的影响，该方法往往选线失败，不能适应现场实用需求。稳态法依据故障零序电流的暂态分量远大于稳态量的特点，结合利用一定选定频带内的暂态零模电压和电流完成故障选线功能，选线正确性高，然而暂态法对硬件和算法的可靠性要求过高，无法适应复杂的配电网运行环境，不能适应现场实用需求。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种故障选线结果不受馈线类型、故障位置、线路参数、过渡电阻、接地故障类型和线路长度等因素的影响，适应复杂的配电网运行环境，具有良好实用性的配电网单相接地故障选线方法。

本发明采用如下技术方案：

（1）测量配电网母线零序电压相量，若大于0.15，则投切电气结构与消弧线圈并联连接的并联电阻，再次测量各t采样时刻的配电网母线零序电压采样值u₀₂(t)和各t采样时刻的第j条配电网馈线零序电流采样值i_0j(t)；其中，j为第j条配电网馈线编号，j=1,2,...,n，n为配电网馈线数目，为正常运行时配电网母线A相电压相量，t为采样时间；

（2）选取并联电阻投切后任意一周波内的配电网母线零序电压采样值u₀₂(t)、u₀₂(t+Δt)、......、u₀₂(t+NΔt-Δt)和第j条配电网馈线零序电流采样值i_0j(t)、i_0j(t+Δt)、......、i_0j(t+NΔt-Δt)计算第j条配电网馈线的选线功率系数 $P_{0j}=\frac{1}{T}\underset{x=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{u}_{02}(t+\mathrm{x\&Delta;t})i_{0j}(t+\mathrm{x\&Delta;t});$ 其中，T为基频周期时间， $N=\frac{T}{\mathrm{\&Delta;t}}$ 为一基频周期时间T内的采样数量，j为第j条配电网馈线编号，j=1,2,...,n，n为配电网馈线数目，Δt为采样间隔时间，t为采样时间，x为从0到N-1变化的整数计数器；

（3）选取满足选线功率系数小于零且选线功率系数绝对值最大的配电网馈线为故障馈线。

本发明与现有技术相比较，具有以下积极成果：

本发明方法首先测量配电网母线零序电压，若配电网母线零序电压幅值大于15%的配电网正常运行时的A相电压幅值，则投切电气结构与消弧线圈并联连接的并联电阻，再次测量各采样时刻的配电网母线零序电压采样值和各条配电网馈线零序电流采样值，选取任意一周波的配电网母线零序电压采样值和各条配电网馈线零序电流采样值，依次计算各条配电网馈线的选线功率系数，选取满足选线功率系数小于零且选线功率系数绝对值最大对应的配电网馈线为故障馈线。本发明方法的故障选线结果不受馈线类型、故障位置、线路参数、过渡电阻、接地故障类型和线路长度等因素影响，适应复杂配电网运行环境，实用性好。

附图说明

图1为应用本发明方法的并联电阻投切前的配电网单相接地故障零序序网图；

图2为应用本发明方法的并联电阻投切后的配电网单相接地故障零序序网图。

具体实施方式

下面根据说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细表述。

 图1为应用本发明方法的并联电阻投切前的配电网单相接地故障零序序网图。本实施例中首先测量配电网母线零序电压相量，若大于0.15，则投切电气结构与消弧线圈并联连接的并联电阻R，并联电阻R投切后的配电网单相接地故障零序序网图如图2所示。图1、图2中的L为消弧线圈的电抗值，图1、图2中的R为并联电阻，并联电阻R在电气结构上与消弧线圈并联连接。

再次测量各t采样时刻的配电网母线零序电压采样值u₀₂(t)和各t采样时刻的第j条配电网馈线零序电流采样值i_0j(t)；其中，j为第j条配电网馈线编号，j=1,2,...,n，n为配电网馈线数目，为正常运行时配电网母线A相电压相量，t为采样时间。图2中的i₀₁(t)、i₀₂(t)、......、i_0n-1(t)、i_0n(t)为并联电阻投切后的t采样时刻的第1、2、......、n-1、n条配电网馈线零序电流采样值。

 选取并联电阻投切后任意一周波内的配电网母线零序电压采样值u₀₂(t)、u₀₂(t+Δt)、......、u₀₂(t+NΔt-Δt)和第j条配电网馈线零序电流采样值i_0j(t)、i_0j(t+Δt)、......、i_0j(t+NΔt-Δt)计算第j条配电网馈线的选线功率系数 $P_{0j}=\frac{1}{T}\underset{x=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{u}_{02}(t+\mathrm{x\&Delta;t})i_{0j}(t+\mathrm{x\&Delta;t});$ 其中，T为基频周期时间， $N=\frac{T}{\mathrm{\&Delta;t}}$ 为一基频周期时间T内的采样数量，j为第j条配电网馈线编号，j=1,2,...,n，n为配电网馈线数目，Δt为采样间隔时间，t为采样时间，x为从0到N-1变化的整数计数器。

选取满足选线功率系数小于零且选线功率系数绝对值最大对应的配电网馈线为故障馈线。

本发明方法首先测量配电网母线零序电压，若配电网母线零序电压幅值大于15%的配电网正常运行时的A相电压幅值，则投切电气结构与消弧线圈并联连接的并联电阻，再次测量各采样时刻的配电网母线零序电压采样值和各条配电网馈线零序电流采样值，选取任意一周波的配电网母线零序电压采样值和各条配电网馈线零序电流采样值，依次计算各条配电网馈线的选线功率系数，选取满足选线功率系数小于零且选线功率系数绝对值最大对应的配电网馈线为故障馈线。本发明方法的故障选线结果不受馈线类型、故障位置、线路参数、过渡电阻、接地故障类型和线路长度等因素影响，适应复杂配电网运行环境，实用性好。

以上所述仅为本发明的较佳具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)测量配电网母线零序电压相量若大于则投切电气结构与消弧线圈并联连接的并联电阻，再次测量各t采样时刻的配电网母线零序电压采样值u₀₂(t)和各t采样时刻的第j条配电网馈线零序电流采样值i_0j(t)；其中，j为第j条配电网馈线编号，j＝1，2，...,n，n为配电网馈线数目，为正常运行时配电网母线A相电压相量，t为采样时刻；

(2)选取并联电阻投切后任意一周波内的配电网母线零序电压采样值u₀₂(t)、u₀₂(t+Δt)、......、u₀₂(t+NΔt-Δt)和第j条配电网馈线零序电流采样值i_0j(t)、i_0j(t+Δt)、......、i_0j(t+NΔt-Δt)计算第j条配电网馈线的选线功率系数其中，T为基频周期时间， 为一基频周期时间T内的采样数量，Δt为采样间隔时间，x为从0到N-1变化的整数计数值；

(3)选取满足选线功率系数小于零且选线功率系数绝对值最大的配电网馈线为故障馈线。