CN107255774B

CN107255774B - 一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法

Info

Publication number: CN107255774B
Application number: CN201710455577.5A
Authority: CN
Inventors: 王涛; 刘辉
Original assignee: Jinan Zhi Zhen Electric Applicance Co Ltd
Current assignee: Jinan Zhi Zhen Electric Applicance Co Ltd
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2020-01-14
Anticipated expiration: 2037-06-16
Also published as: CN107255774A

Abstract

本发明专利涉及一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法，包括以下步骤：以收到跳闸合闸节点信息的时间点或者以被选定的故障线路的零序电流为启动量过门槛时间点为启动录波点，并对录波数据进行存贮；在区分中性点接地方式后，根据跳闸合闸前后零序电流稳态值的变化情况进行选线。取跳闸节点、合闸节点的时间点前后数据，利用暂态方法进行选线。比对跳闸合闸前后的稳态方法和跳闸时、合闸时的暂态方法选线结果，综合进行选线，线路中可信度最大的为本次跳闸合闸后进行重新选线的结果。本发明能够有效的利用对误选线路跳闸合闸前后的暂稳态电气量进行重新选线。

Description

一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，尤其涉及一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法。

背景技术

配电网中单相接地故障发生频次最多，接地故障发生后允许系统最长不超过2小时，可以带故障运行以提高供电可靠性。但长时间运行容易使故障扩大成两点或多点接地短路，因此必须及时找到故障线路并予以切除。

通常情况下，如果站内无选线装置，一般通过调度值班员下命令进行顺序拉路查找。有选线装置，一般先对上报结果中的故障线路人工拉路，如果错误就按顺序继续拉路排查。随着选线装置的可靠性和准确率的提高和用户要求自动跳闸的需求越来越强烈，越来越多的装置增加了故障线路跳闸合闸出口和线路轮切算法。

专利申请号201510040683.8 《一种小电流接地选线方法》提出了首次预判故障线路错误时，通过线路投切的线路增量算法进行二次选线的方法，但是该专利并未区分经消弧线圈接地和不接地系统，对线路投切后的线路增量如何计算并未做出具体算法说明。

专利申请号201710154058.5 《一种基于分合闸信息的单相接地故障逻辑判定方法》提出了对单相接地故障发生后线路的轮切策略，并在轮切后调取最后一次合闸前后的录波数据使用暂态方法进行重新选线，对新的选线结果进行拉路从而确定实际接地故障线路。但是该专利并未说明利用分合闸前后的录波数据中的稳态量和分闸时的暂态量进行选线的具体方法

发明内容

本发明提供了一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法，解决了单相接地故障误选后利用跳闸合闸前后的零序电压零序电流进一步的进行重新选线的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的方法步骤如下：

当系统出线发生单相接地故障后，对选定的故障线路进行人工拉路或者自动分闸，并执行以下步骤进行选线：

步骤一，以跳闸合闸节点信息或者以被选定的故障线路的零序电流为启动录波点，对录波数据进行存贮，包括零序电流、零序电压、节点信息等。录波数据包括跳闸合闸节点信息时间点前后一段时间内的故障录波数据，该段时间内的数据足够计算跳闸合闸前后的线路的零序电流零序电压的暂稳态值。

步骤二，线路跳闸后，系统总电容电流稳态值减小，则区分中性点接地方式后，根据跳闸前后零序电流稳态值的变化情况进行选线。如果为不接地系统，零序电流稳态有效值不变的为非故障线路；零序电流稳态有效值减小，且有效值的减小量为被切除的线路的电容电流有效值的线路为故障线路。如果为经消弧线圈接地系统，零序电流稳态有效值都增大，有效值的增大量为被切除的线路的电容电流有效值的线路为故障线路，其他为非故障线路。

步骤三，线路合闸后，系统总电容电流稳态值增大，则区分中性点接地方式后，根据跳闸前后零序电流稳态值的变化情况进行选线。如果为不接地系统，零序电流稳态有效值不变的为非故障线路；零序电流稳态有效值增大，且增大的有效值为被切除的线路的电容电流有效值的线路为故障线路。如果为经消弧线圈接地系统，零序电流稳态有效值都减小，减小的值为被切除的线路的电容电流有效值的线路为故障线路，其他为非故障线路。

步骤四，取跳闸节点、合闸节点的时间点前20ms，后100ms数据，利用暂态方法进行选线。

步骤五，比对跳闸合闸前后的稳态方法和跳闸时、合闸时的暂态方法选线结果，综合进行选线，线路中可信度最大的为本次跳闸合闸后进行重新选线的结果。其中合闸时的暂态方法选择的故障线路可信度为45%，跳闸时的暂态方法选择的故障线路可信度为25%，跳闸前后时根据稳态值选择的故障线路可信度为15%，合闸前后时根据稳态值选择的故障线路可信度为15%。

本发明的有益效果是：本发明的一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法的优点在于：能够有效的利用对误选的故障线路跳闸合闸前后的暂稳态电气量进行重新选线，对于查找单相接地故障线路提供了一种新的方法。

附图说明

图1 为基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法逻辑流程图；

图2为典型变电站馈线线路仿真模型图；

图3所示为中性点不接地系统非故障线路跳闸合闸前后的零序电流稳态波形对比图；

图4所示为中性点不接地系统故障线路跳闸合闸前后的零序电流稳态波形对比图；

图5所示为中性点经消弧线圈接地系统非故障线路跳闸合闸前后的零序电流稳态波形对比图；

图6所示为中性点经消弧线圈接地系统故障线路跳闸合闸前后的零序电流稳态波形对比图；

图7所示为中性点不接地系统跳闸时暂态波形图；

图8所示为中性点不接地系统合闸时暂态波形图；

图9所示为中性点经消弧线圈接地系统跳闸时暂态波形图；

图10所示为中性点经消弧线圈接地系统合闸时暂态波形图；

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。在下面的描述中列举了很多具体实例以便充分理解本发明的优点，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此本发明并不限于下面公开的具体实例的限制。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

(一) 一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法，具体工作流程如下：

步骤一，以跳闸合闸节点信息或者以被选定的故障线路的零序电流为启动录波点，对录波数据进行存贮，包括零序电流、零序电压、节点信息等。录波数据包括跳闸合闸节点信息时间点前后一段时间内的故障录波数据，该段时间内的数据足够计算跳闸合闸前后的线路的零序电流零序电压的暂稳态值；

步骤五，比对跳闸合闸前后的稳态方法和跳闸时、合闸时的暂态方法选线结果，综合进行选线，线路中可信度最大的为本次跳闸合闸后进行重新选线的结果。其中合闸时的暂态方法选择的故障线路可信度为45%，跳闸时的暂态方法的选择的故障线路可信度为25%，跳闸前后时根据稳态值的选择的故障线路可信度为15%，合闸前后时根据稳态值的选择的故障线路可信度为15%。

（二）基于图2所示中性点经消弧线圈接地的混合线路仿真模型，设置线路L6中间位置发生单相接地故障，仿真验证上述算法的有效性。

当开关k闭合时，系统为中性点经消弧线圈接地系统，系统设为过补偿，补偿度为8%；当开关k断开时，系统为中性点不接地系统。其中，线路L1为误选线路，线路L2至线路L5为非故障线路，线路L6为故障线路。线路L6在t=0.05s时发生永久接地故障。考虑到跳闸合闸时间的三相不同期性，对线路L1跳闸合闸时间做如下设置：跳闸，A相0.22s，B相0.22067s，C相0.23333s；合闸，A相，0.72s，B相0.72067s，C相0.73333s。

图3（a）表示的是中性点不接地系统非故障线路跳闸前后零序电流稳态值的对比图，可以明显看到非故障线路跳闸前后零序电流的稳态波形相同。

图3（b）表示的是中性点不接地系统故障线路跳闸前后零序电流稳态值的对比图。跳闸前后，零序电流的稳态值变化较大。跳闸后，故障线路零序电流幅值明显减小。

图4（a）表示的是中性点不接地系统非故障线路合闸前后零序电流稳态值的对比图，可以看到非故障线路合闸前后零序电流的波形相同。

图4（b）表示的是中性点不接地系统故障线路合闸前后零序电流稳态值的对比图。合闸前后，零序电流的稳态值变化较大。合闸后，故障线路零序电流幅值明显增大。

图5（a）表示的是中性点经消弧线圈接地系统非故障线路跳闸前后零序电流稳态值的对比图，可以明显看到非故障线路跳闸前后零序电流的稳态波形相同。

图5（b）表示的是中性点经消弧线圈接地系统故障线路跳闸前后零序电流稳态值的对比图。跳闸前后，零序电流的稳态值变化较大。跳闸后，故障线路零序电流幅值明显增大。

图6（a）表示的是中性点经消弧线圈接地系统非故障线路合闸前后零序电流稳态值的对比图，可以看到非故障线路合闸前后零序电流的波形相同。

图6（b）表示的是中性点经消弧线圈接地系统故障线路合闸前后零序电流稳态值的对比图。合闸前后，零序电流的稳态值变化较大。合闸后，故障线路零序电流幅值明显减小。

图7表示的是中性点不接地系统跳闸时错选线路、非故障线路和故障线路的零序电流暂态波形图。图8表示的是中性点不接地系统合闸时错选线路、非故障线路和故障线路的零序电流暂态波形图。从波形图中可以看出合闸时比分闸时暂态特征明显，幅值是正常稳态值的十几倍，利用暂态方法可以对线路进行选线可信度较高。

图9表示的是中性点经消弧线圈接地系统跳闸时错选线路、非故障线路和故障线路的零序电流暂态波形。图10表示的是中性点经消弧线圈接地系统合闸时错选线路、非故障线路和故障线路的零序电流暂态波形。从波形图中可以看出合闸时比分闸时暂态特征明显，幅值是正常稳态值的十几倍，且消弧线圈在暂态特征下的影响可以忽略不计。因此利用暂态方法可以对线路进行选线可信度较高。

因此通过以上仿真结果可以表明，通过比对跳闸合闸前后的稳态方法和跳闸时、合闸时的暂态方法选线结果，综合进行选线，可以确认线路中可信度最大的为本次跳闸合闸后进行重新选线的结果。其中合闸时的暂态方法选择的故障线路可信度为45%，跳闸时的暂态方法选择的故障线路可信度为25%，跳闸前后时根据稳态值选择的故障线路可信度为15%，合闸前后时根据稳态值选择的故障线路可信度为15%。

上述实施例仅仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同变化、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，以收到跳闸合闸节点信息的时间点或者以被选定的故障线路的零序电流为启动量过门槛时间点为启动录波点，并对录波数据进行存贮；

步骤二，线路跳闸后，系统总电容电流稳态值减小，则区分中性点接地方式后，根据跳闸前后零序电流稳态值的变化情况进行选线；

步骤三，线路合闸后，系统总电容电流稳态值增大，则区分中性点接地方式后，根据合闸前后零序电流稳态值的变化情况进行选线；

步骤四，取跳闸节点、合闸节点的时间点前20ms，后100ms数据，利用暂态方法进行选线；

步骤五，比对跳闸合闸前后的稳态方法和跳闸时、合闸时的暂态方法选线结果，综合进行选线，线路中可信度最大的为本次跳闸合闸后进行重新选线的结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法，其特征在于：所述步骤一中的以被选定的故障线路的零序电流为启动量过门槛时间点为启动录波点过程具体为：通过检测零序电流的瞬时值启动，并通过有效值进行确认。

3.根据权利要求1所述的一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法，其特征在于：所述步骤一中的对录波数据进行存贮过程具体为：存贮的录波数据包括所有线路的零序电流、母线零序电压、跳闸合闸节点信息，存贮的数据量能够进行稳态值计算和暂态方法选线。

4.根据权利要求1所述的一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法，其特征在于：所述步骤二中的区分中性点接地方式后，根据跳闸前后零序电流稳态值的变化情况进行选线过程具体为：如果为不接地系统，零序电流稳态有效值不变的为非故障线路；零序电流稳态有效值减小，且有效值的减小量为被切除的线路的电容电流有效值的线路为故障线路；如果为经消弧线圈接地系统，零序电流稳态有效值都增大，有效值的增大量为被切除的线路的电容电流有效值的线路为故障线路，其他为非故障线路。

5.根据权利要求1所述的一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法，其特征在于：所述步骤三中区分中性点接地方式后，根据合闸前后零序电流稳态值的变化情况进行选线的过程具体为：如果为不接地系统，零序电流稳态有效值不变的为非故障线路；零序电流稳态有效值增大，且增大的有效值为被切除的线路的电容电流有效值的线路为故障线路；如果为经消弧线圈接地系统，零序电流稳态有效值都减小，减小的值为被切除的线路的电容电流有效值的线路为故障线路，其他为非故障线路。

6.根据权利要求1所述的一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法，其特征在于：所述步骤四中的利用暂态方法进行选线过程具体为：暂态方法包括暂态无功功率方向法、暂态零序电流极性比较法和暂态零序电流幅值比较法。

7.根据权利要求1所述的一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法，其特征在于：所述步骤五中的综合进行选线过程具体为：合闸时的暂态方法选择的故障线路可信度为45%，跳闸时的暂态方法的选择的故障线路可信度为25%，跳闸前后时根据稳态值的选择的故障线路可信度为15%，合闸前后时根据稳态值的选择的故障线路可信度为15%。