CN103592574A - 一种小电流选线的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种小电流选线的方法及系统，以中性点电压超过阈值作为获取待测线路的零序电流的触发条件，并对获取的零序电流进行两次积分，得到第二次积分数据，当第二次积分数据满足预设条件时，获得所有的第二次积分数据中绝对值最大的第二次积分数据，同时，采用最小二乘参数辨识法对第二次积分数据进行一次拟合，得到辨识参数，在绝对值最大的第二次积分数据和辨识参数均超过阈值的情况下，判定该待测线路为故障线路，选线装置动作。本发明是在中性点电压超过阈值时获取待测线路的零序电流，且故障线路的判定条件更加严格，从而提高了小电流选线的灵敏性。

Description

一种小电流选线的方法及系统
技术领域
本发明涉及小电流技术领域，更具体地说，涉及一种小电流选线的方法及系统。
背景技术
目前电力系统中，小电流选线多基于零序电流暂态方向进行判别选线，该方法采用故障瞬间故障线路的零序电流和非故障线路的零序电流方向相反的原理，然而，该方法受故障发生时刻影响较大。当某相电流过零的时候发生故障时，如果故障线路的零序电流采集不及时，可能会出现故障线路的零序电流和非故障线路的零序电流方向相反的特性不明显的情况，导致选线装置拒动。因此，如何提高小电流选线的灵敏性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种小电流选线的方法及系统，以提高小电流选线的灵敏性。
一种小电流选线的方法，包括：
当中性点电压超过阈值时，获取待测线路的零序电流，并对所述零序电流进行第一次积分，得到第一次积分数据；
对所述第一次积分数据进行第二次积分，得到第二次积分数据；
当所述第二次积分数据满足预设条件时，获得所有的所述第二次积分数据的绝对值，并查找到绝对值最大的所述第二次积分数据；同时，采用最小二乘参数辨识法对所述第二次积分数据进行一次拟合，得到辨识参数；
在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作。
优选的，所述预设条件为对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的时间超过预设时间段，或为在对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的过程中，得到的所述第二次积分数据由正数变为负数，或由负数变为正数。
优选的，所述在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作，包括：
在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与非故障线路的零序电流方向是否相反，如果是，则判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作；如果否，则执行下一步；
判断所述第二次积分数据是否在连续的多个预设时间段满足所述预设条件，如果是，则判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作。
优选的，所述判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与非故障线路的零序电流方向是否相反具体包括：
当所述第一次积分数据所表示的零序电流大于所述非故障线路的零序电流时，判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与所述非故障线路的零序电流方向是否相反，如果是，则判定所述待测线路为故障线路；如果否，则执行下一步。
优选的，所述阈值由所述选线装置的采样精度和系统工况决定。
一种小电流选线的系统，包括：
第一获取单元，用于当中性点电压超过阈值时，获取待测线路的零序电流，并对所述零序电流进行第一次积分，得到第一次积分数据；
第二获取单元，用于对所述第一次积分数据进行第二次积分，得到第二次积分数据；
数据处理单元，用于当所述第二次积分数据满足预设条件时，获得所有的所述第二次积分数据的绝对值，并查找到绝对值最大的所述第二次积分数据；同时，采用最小二乘参数辨识法对所述第二次积分数据进行一次拟合，得到辨识参数；
判定单元，用于在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作。
优选的，所述预设条件为对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的时间超过预设时间段，或为在对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的过程中，得到的所述第二次积分数据由正数变为负数，或由负数变为正数。
优选的，所述判定单元包括：第一判定子单元和第二判定子单元；
所述第一判定子单元，用于在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与非故障线路的零序电流方向是否相反，如果是，则判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作；如果否，则执行所述第二判定子单元；
所述第二判定子单元，用于判断所述第二次积分数据是否在连续的多个预设时间段满足所述预设条件，如果是，则判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作。
优选的，所述第一判定子单元具体包括：用于在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，当所述第一次积分数据所表示的零序电流大于所述非故障线路的零序电流时，判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与所述非故障线路的零序电流方向是否相反，如果是，则判定所述待测线路为故障线路；如果否，则执行所述第二判定子单元。
优选的，所述阈值由所述选线装置的采样精度和系统工况决定。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种小电流选线的方法及系统，以中性点电压超过阈值作为获取待测线路的零序电流的触发条件，并对获取的零序电流进行两次积分，得到第二次积分数据，当第二次积分数据满足预设条件时，获得所有的第二次积分数据中绝对值最大的第二次积分数据，同时，采用最小二乘参数辨识法对第二次积分数据进行一次拟合，得到辨识参数，在绝对值最大的第二次积分数据和辨识参数均超过阈值的情况下，判定该待测线路为故障线路，选线装置动作。可以看出，本发明是在中性点电压超过阈值时获取待测线路的零序电流，因此，不存在故障线路的零序电流采集不及时的情况；并且在判定绝对值最大的第二次积分数据和辨识参数均超过阈值时，才判定待测线路为故障线路，故障线路的判定条件更加严格，从而提高了小电流选线的灵敏性，解决了现有技术中的难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种小电流选线的方法的流程图；
图2为本发明实施例公开的另一种小电流选线的方法的流程图；
图3为本发明实施例公开的一种小电流选线的系统的结构示意图；
图4为本发明实施例公开的另一种小电流选线的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明实施例公开了一种小电流选线的方法的流程图，所述方法包括步骤：
S11、当中性点电压超过阈值时，获取待测线路的零序电流，并对所述零序电流进行第一次积分，得到第一次积分数据；
其中，阈值由选线装置的采样精度和系统工况决定。
S12、对所述第一次积分数据进行第二次积分，得到第二次积分数据；
S13、当所述第二次积分数据满足预设条件时，得到绝对值最大的所述第二次积分数据和辨识参数；
具体的，当所述第二次积分数据满足预设条件时，获得所有的所述第二次积分数据的绝对值，并查找到绝对值最大的所述第二次积分数据；同时，采用最小二乘参数辨识法对所述第二次积分数据进行一次拟合，得到辨识参数。
需要说明的一点是，所述预设条件为对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的时间超过预设时间段（例如7秒），或为在对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的过程中，得到的所述第二次积分数据由正数变为负数，或由负数变为正数（即待测线路的零序电流由增加变为减少或是由减少变为增多）。
其中，当第二次积分的时间达到预设时间段时（例如7秒时），时间计数器清零，重新计时。
对第二次积分数据处理的具体操作如下：
首先建立两个数据缓存区，分别为一级数据缓存区和二级数据缓存区，一级数据缓存区用于存放对零序电流第二次积分得到的第二次积分数据，二级数据缓存区用于对第二次积分数据进行最小二乘参数辨识；
正常情况下，第二次积分数据存放于一级数据缓存区，当对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的时间超过预设时间段（例如7秒），或为在对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的过程中，得到的所述第二次积分数据由正数变为负数，或由负数变为正数时，一级数据缓存区存放的第二次积分数据将转存到二级数据缓存区，并且一级数据缓存区清零，以为后续存放第二次积分数据做准备；然后二级数据缓存区对从一级数据缓存区转存的第二次积分数据进行最小二乘参数辨识。
S14、在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作。
综上可以看出，本发明是在中性点电压超过阈值时获取待测线路的零序电流，因此，不存在故障线路的零序电流采集不及时的情况；并且在判定绝对值最大的第二次积分数据和辨识参数均超过阈值时，才判定待测线路为故障线路，故障线路的判定条件更加严格，从而提高了小电流选线的灵敏性，解决了现有技术中的难题。
并且，本发明还有效避免了当被测线路发生扰动（例如有大容量支路投入或者退出、或者出线带有大容量冲击负荷）时，出现的选线装置误动作的情况，以及电流互感器对选线判据的影响。
参见图2，本发明实施例公开了一种小电流选线的方法的流程图，包括步骤：
S11、当中性点电压超过阈值时，获取待测线路的零序电流，并对所述零序电流进行第一次积分，得到第一次积分数据；
其中，阈值由选线装置的采样精度和系统工况决定。
S12、对所述第一次积分数据进行第二次积分，得到第二次积分数据；
S13、当所述第二次积分数据满足预设条件时，得到绝对值最大的所述第二次积分数据和辨识参数；
具体的，当所述第二次积分数据满足预设条件时，获得所有的所述第二次积分数据的绝对值，并查找到绝对值最大的所述第二次积分数据；同时，采用最小二乘参数辨识法对所述第二次积分数据进行一次拟合，得到辨识参数。
需要说明的一点是，所述预设条件为对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的时间超过预设时间段（例如7秒），或为在对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的过程中，得到的所述第二次积分数据由正数变为负数，或由负数变为正数（即待测线路的零序电流由增加变为减少或是由减少变为增多）。
其中，当第二次积分的时间达到预设时间段时（例如7秒时），时间计数器清零，重新计时。
对第二次积分数据处理的具体操作，参见上述实施例，此处不再赘述。
S141、判断绝对值最大的所述第二次积分数据是否大于所述阈值，且辨识参数是否大于所述阈值，如果否，则执行步骤S145；如果是，则执行步骤S142；
S142、判断第一次积分数据所表示的零序电流的方向与非故障线路的零序电流的方向是否相反，如果是，则执行步骤S144，如果否，则执行步骤S143；
S143、判断所述第二次积分数据在连续的多个预设时间段（例如上述的7秒）是否满足所述预设条件，如果是，则执行步骤S144，如果否，则执行步骤S145；
其中，步骤S143中的预设时间段即为时间计数器对每次第二次积分计时的时间段。
S144、所述待测线路为故障线路，选线装置动作。
S145、判断结束。
需要说明的一点是，步骤S142具体为：
当所述第一次积分数据所表示的零序电流大于非故障线路的零序电流时，判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与所述非故障线路的零序电流方向是否相反，如果是，则执行步骤S144，如果否，则执行步骤S143。
综上可以看出，本发明是在中性点电压超过阈值时获取待测线路的零序电流，因此，不存在故障线路的零序电流采集不及时的情况；并且在判定绝对值最大的第二次积分数据和辨识参数均超过阈值时，才判定待测线路为故障线路，故障线路的判定条件更加严格，从而提高了小电流选线的灵敏性，解决了现有技术中的难题。
并且，本发明还有效避免了当被测线路发生扰动（例如有大容量支路投入或者退出、或者出线带有大容量冲击负荷）时，出现的选线装置误动作的情况，以及电流互感器对选线判据的影响。
与上述方法实施例相对应，本发明还公开了一种小电流选线的系统。
参见图3，本发明实施例公开的一种小电流选线的系统的结构示意图，小电流选线的系统包括：第一获取单元21、第二获取单元22、数据处理单元23和判定单元24；
第一获取单元21，用于当中性点电压超过阈值时，获取待测线路的零序电流，并对所述零序电流进行第一次积分，得到第一次积分数据；
其中，阈值由选线装置的采样精度和系统工况决定。
第二获取单元22，用于对所述第一次积分数据进行第二次积分，得到第二次积分数据；
数据处理单元23，用于当所述第二次积分数据满足预设条件时，获得所有的所述第二次积分数据的绝对值，并查找到绝对值最大的所述第二次积分数据；同时，采用最小二乘参数辨识法对所述第二次积分数据进行一次拟合，得到辨识参数；
需要说明的一点是，所述预设条件为对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的时间超过预设时间段（例如7秒），或为在对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的过程中，得到的所述第二次积分数据由正数变为负数，或由负数变为正数（即待测线路的零序电流由增加变为减少或是由减少变为增多）。
判定单元24，用于在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作。
需要说明的一点是，本实施例中各组成部分的具体工作原理参见方法实施例，此处不再赘述。
综上可以看出，本发明是在中性点电压超过阈值时获取待测线路的零序电流，因此，不存在故障线路的零序电流采集不及时的情况；并且在判定绝对值最大的第二次积分数据和辨识参数均超过阈值时，才判定待测线路为故障线路，故障线路的判定条件更加严格，从而提高了小电流选线的灵敏性，解决了现有技术中的难题。
并且，本发明还有效避免了当被测线路发生扰动（例如有大容量支路投入或者退出、或者出线带有大容量冲击负荷）时，出现的选线装置误动作的情况，以及电流互感器对选线判据的影响。
参见图4，本发明实施例公开的另一种小电流选线的系统的结构示意图，包括：第一获取单元21、第二获取单元22、数据处理单元23、第一判定子单元241和第二判定子单元242；
第一获取单元21，用于当中性点电压超过阈值时，获取待测线路的零序电流，并对所述零序电流进行第一次积分，得到第一次积分数据；
其中，阈值由选线装置的采样精度和系统工况决定。
第二获取单元22，用于对所述第一次积分数据进行第二次积分，得到第二次积分数据；
数据处理单元23，用于当所述第二次积分数据满足预设条件时，获得所有的所述第二次积分数据的绝对值，并查找到绝对值最大的所述第二次积分数据；同时，采用最小二乘参数辨识法对所述第二次积分数据进行一次拟合，得到辨识参数；
需要说明的一点是，所述预设条件为对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的时间超过预设时间段（例如7秒），或为在对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的过程中，得到的所述第二次积分数据由正数变为负数，或由负数变为正数（即待测线路的零序电流由增加变为减少或是由减少变为增多）。
第一判定子单元241，用于在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与非故障线路的零序电流方向是否相反，如果是，则判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作；如果否，则执行所述第二判定子单元；
第二判定子单元242，用于判断所述第二次积分数据是否在连续的多个预设时间段满足所述预设条件，如果是，则判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作。
其中，上述实施例中的判定单元24具体包括本实施例中的第一判定子单元241和第二判定子单元242。
第一判定子单元241具体包括：用于在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，当所述第一次积分数据所表示的零序电流大于非故障线路的零序电流时，判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与所述非故障线路的零序电流方向是否相反，如果是，则判定所述待测线路为故障线路；如果否，则执行第二判定子单元242。
综上可以看出，本发明是在中性点电压超过阈值时获取待测线路的零序电流，因此，不存在故障线路的零序电流采集不及时的情况；并且在判定绝对值最大的第二次积分数据和辨识参数均超过阈值时，才判定待测线路为故障线路，故障线路的判定条件更加严格，从而提高了小电流选线的灵敏性，解决了现有技术中的难题。
并且，本发明还有效避免了当被测线路发生扰动（例如有大容量支路投入或者退出、或者出线带有大容量冲击负荷）时，出现的选线装置误动作的情况，以及电流互感器对选线判据的影响。
需要说明的一点是，本实施例中各组成部分的具体工作原理参见方法实施例，此处不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种小电流选线的方法，其特征在于，包括：
当中性点电压超过阈值时，获取待测线路的零序电流，并对所述零序电流进行第一次积分，得到第一次积分数据；
对所述第一次积分数据进行第二次积分，得到第二次积分数据；
当所述第二次积分数据满足预设条件时，获得所有的所述第二次积分数据的绝对值，并查找到绝对值最大的所述第二次积分数据；同时，采用最小二乘参数辨识法对所述第二次积分数据进行一次拟合，得到辨识参数；
在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件为对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的时间超过预设时间段，或为在对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的过程中，得到的所述第二次积分数据由正数变为负数，或由负数变为正数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作，包括：
在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与非故障线路的零序电流方向是否相反，如果是，则判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作；如果否，则执行下一步；
判断所述第二次积分数据是否在连续的多个预设时间段满足所述预设条件，如果是，则判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与非故障线路的零序电流方向是否相反具体包括：
当所述第一次积分数据所表示的零序电流大于所述非故障线路的零序电流时，判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与所述非故障线路的零序电流方向是否相反，如果是，则判定所述待测线路为故障线路；如果否，则执行下一步。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阈值由所述选线装置的采样精度和系统工况决定。
6.一种小电流选线的系统，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于当中性点电压超过阈值时，获取待测线路的零序电流，并对所述零序电流进行第一次积分，得到第一次积分数据；
第二获取单元，用于对所述第一次积分数据进行第二次积分，得到第二次积分数据；
数据处理单元，用于当所述第二次积分数据满足预设条件时，获得所有的所述第二次积分数据的绝对值，并查找到绝对值最大的所述第二次积分数据；同时，采用最小二乘参数辨识法对所述第二次积分数据进行一次拟合，得到辨识参数；
判定单元，用于在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述预设条件为对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的时间超过预设时间段，或为在对所述第一次积分数据进行所述第二次积分的过程中，得到的所述第二次积分数据由正数变为负数，或由负数变为正数。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述判定单元包括：第一判定子单元和第二判定子单元；
所述第一判定子单元，用于在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与非故障线路的零序电流方向是否相反，如果是，则判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作；如果否，则执行所述第二判定子单元；
所述第二判定子单元，用于判断所述第二次积分数据是否在连续的多个预设时间段满足所述预设条件，如果是，则判定所述待测线路为故障线路，选线装置动作。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第一判定子单元具体包括：用于在所述绝对值最大的所述第二次积分数据和所述辨识参数均超过所述阈值的情况下，当所述第一次积分数据所表示的零序电流大于所述非故障线路的零序电流时，判断所述第一次积分数据所表示的零序电流的方向与所述非故障线路的零序电流方向是否相反，如果是，则判定所述待测线路为故障线路；如果否，则执行所述第二判定子单元。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述阈值由所述选线装置的采样精度和系统工况决定。
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