CN107271853A - 配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法及系统,包括:基于故障区段、故障点上游与下游健全区段两侧暂态零序电流相关系数、暂态零序电流幅值系数以及暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比,通过综合利用上述故障零序电流特征、满足分布式故障处理要求的故障定位算法。本发明所提出的一种配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法,可提高小电流接地故障暂态定位技术的适用性,解决不同厂家产品配合难题。
Description
技术领域
本发明涉及配电网故障检测领域,特别是一种配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法及系统。
背景技术
现有配电自动化系统多数不具备小电流接地故障定位功能,已成为制约配电自动化技术发展的瓶颈之一。部分系统采用电压-时间型实现小电流接地故障处理,其操作繁杂、处理时间长、所有用户均需停电且不能适应线路结构的动态变化,主要适用于对供电可靠性要求不高的农网线路。利用相邻终端之间采集的故障暂态零序电流的波形相似性实现接地故障定位是一个较好的解决思路,但现有方案均采用集中式故障定位方法,需要依赖配电终端(FTU,Feeder Terminal Unit)、通信系统、子站或主站的可靠协调配合,在掌握全局信息的基础上才能做出正确判断、生成处理策略,故障处理时间较长,参与环节多、可靠性低,并发故障时主站处理能力不足,特别是小电流接地故障暂态定位方法算法复杂,主站需要开发专用的处理模块,存在软件产权、系统管理等限制,且不同厂家的终端与主站之间配合困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法及系统,以克服现有技术中存在的缺陷。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法,包括:
各区段中被确定为主控FTU的配电终端根据预先确定的各节点拓扑结构,向其子节点对应的FTU请求故障信息;
在收到故障信息后计算两节点之间区段的数据关系;
根据所述数据关系确定该两节点之间区段是故障区段,还是故障区段的上游或下游区段。
在本发明一实施例中,确定各节点拓扑结构,包括:
将主控FTU对应的监测节点作为根节点;
若该节点不是最末检测点,则将该节点下游相邻监测节点作为子节点;
若该节点是最末检测点,则将该节点上游相邻监测节点作为子节点。
在本发明一实施例中,计算两节点之间区段的数据关系,包括:计算所述被确定为主控FTU的配电终端对应的节点与其子节点的暂态零序电流波形、暂态电流幅值以及两节点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比;
所述根据所述数据关系确定该两节点之间区段是故障区段,还是故障区段的上游或下游区段,包括:
在两节点的所述暂态零序电流相似且极性相反时,确定该两节点之间的区段为故障区段;
在两节点的所述暂态零序电流不相似和/或极性相同、且所述暂态电流幅值系数小于预设幅值系数时,确定该两节点之间的区段为故障点的上游健全区段;
在两节点的所述暂态零序电流不相似和/或极性相同、所述暂态电流幅值系数大于预设幅值系数且两节点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比相等时,确定该两节点之间的区段为故障点的下游健全区段;
在两节点的所述暂态零序电流不相似和/或极性相同、所述暂态电流幅值系数大于预设幅值系数且两节点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比不相等时,确定该两节点之间的区段为故障区段。
在本发明一实施例中,对于最末监测节点的下游区段,若最末监测节点与其上游相邻监测节点对应的区段的暂态电流幅值小于预设幅值,则确定该最末监测节点的下游区段为故障区段,否则为故障点下游健全区段。
在本发明一实施例中,所述暂态零序电流波形相关系数ρ为:
其中,i0b(t)和i0l(t)为各区段上、下游监测节点的暂态零序电流,T为暂
态过程持续时间。
在本发明一实施例中,记上、下游监测节点暂态零序电流波形相关系数为ρbl,-1≤ρbl≤1;记ρT为门槛值,ρbl>ρT表示两暂态零序电流相似且极性相同;_ρT<ρbl<ρT表示两暂态零序电流不相似;ρbl<_ρT表示两暂态零序电流相似但极性相反。
在本发明一实施例中,所述门槛值ρT∈[0.4,0.6]。
在本发明一实施例中,所述暂态电流幅值系数k=区段上游监测节点暂态零序电流幅值/区段下游监测节点暂态零序电流幅值,且预设幅值系数kT=1。
在本发明一实施例中,所述暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比h为:
其中,ω和ωx分别为工频频率和预设监测点x的主谐振频率,φ为故障初相角。
在本发明一实施例中,还包括如下步骤:对故障区段根据短路故障协同模式处理方式进行故障隔离及恢复健全区段供电;和/或,
将定位结果和处理结果上报至主站。
进一步的,本发明还提供一种配电自动化系统分布式小电流接地故障定位系统,包括主站以及分别与所述主站通信且置于线路各监测节点处的配电终端;其中,各区段中被确定为主控FTU的配电终端包括:
请求模块,用于根据预先确定的各节点拓扑结构向其子节点对应的FTU请求故障信息;
计算模块,用于在收到故障信息后计算两节点之间区段的数据关系;
确定模块,用于根据所述数据关系确定该两节点之间区段是故障区段,还是故障区段的上游或下游区段;
上报模块,用于将定位结果发送给所述主站。
相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明所提出的配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法及系统,提出了分布式小电流接地故障定位技术。从系统结构、动态拓扑识别、通信配置以及基本工作模式等方面,分析了已有分布式故障处理技术对小电流接地故障的适应性,建立了适用于分布式故障定位的小电流接地故障暂态等值电路,通过所建立的拓扑结构,根节点对子节点进行故障信息获取,根节点根据所获取的故障信息确定数据关系,并根据数据关系确定该两节点之间区段是否为故障,并进一步对小电流接地故障暂态电流的幅值、极性以及相似性特征进行了理论分析和计算,给出了适应分布式故障处理的小电流接地故障暂态原理定位算法。本发明可提高小电流接地故障暂态定位技术的适用性,解决不同厂家产品配合难题,并利用仿真对本发明的有效性进行了验证。
附图说明
图1为本发明中配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法的流程示意图。
图2为本发明一实施例中配电线路仿真模型。
图3为图2所示系统中A点发生单相接地故障时馈线拓扑识别结果。
图4为图2所示系统中A点发生单相接地故障时各监测点故障零序电流波形。
图5为图2所示系统中A点发生单相接地故障时各监测点故障数据,其中,sb,sl,sf分别表示故障点上游健全区段、故障点下游健全区段与故障区段。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的技术方案进行具体说明。
实施例一、
本发明所提出的一种配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法,包括:
各区段中被确定为主控FTU的配电终端根据预先确定的各节点拓扑结构,向其子节点对应的FTU请求故障信息;在收到故障信息后计算两节点之间区段的数据关系;根据数据关系确定该两节点之间区段是故障区段,还是故障区段的上游或下游区段。
进一步的,在本实施例中,确定各节点拓扑结构,包括:
将主控FTU对应的监测节点作为根节点;若该节点不是最末检测点,则将该节点下游相邻监测节点作为子节点;若该节点是最末检测点,则将该节点上游相邻监测节点作为子节点。
进一步的,在本实施例中,计算两节点之间区段的数据关系,包括:计算所述被确定为主控FTU的配电终端对应的节点与其子节点的暂态零序电流波形、暂态电流幅值以及两节点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比;
根据数据关系确定该两节点之间区段是故障区段,还是故障区段的上游或下游区段,包括:
在两节点的所述暂态零序电流相似且极性相反时,确定该两节点之间的区段为故障区段;
在两节点的所述暂态零序电流不相似和/或极性相同、且暂态电流幅值系数小于预设幅值系数时,确定该两节点之间的区段为故障点的上游健全区段;
在两节点的暂态零序电流不相似和/或极性相同、暂态电流幅值系数大于预设幅值系数且两节点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比相等时,确定该两节点之间的区段为故障点的下游健全区段;
在两节点的暂态零序电流不相似和/或极性相同、暂态电流幅值系数大于预设幅值系数且两节点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比不相等时,确定该两节点之间的区段为故障区段。
进一步的,在本实施例中,对于最末监测节点的下游区段,若最末监测节点与其上游相邻监测节点对应的区段的暂态电流幅值小于预设幅值,则确定该最末监测节点的下游区段为故障区段,否则为故障点下游健全区段。
进一步的,在本实施例中,暂态零序电流波形相关系数ρ为:
其中,i0b(t)和i0l(t)为各区段上、下游监测节点的暂态零序电流,T为暂态过程持续时间。
进一步的,在本实施例中,记上、下游监测节点暂态零序电流波形相关系数为ρbl,-1≤ρbl≤1;记ρT为门槛值,ρbl>ρT表示两暂态零序电流相似且极性相同;_ρT<ρbl<ρT表示两暂态零序电流不相似;ρbl<_ρT表示两暂态零序电流相似但极性相反。较佳地,门槛值ρT∈[0.4,0.6]。
进一步的,在本实施例中,暂态电流幅值系数k=区段上游监测节点暂态零序电流幅值/区段下游监测节点暂态零序电流幅值,且预设幅值系数kT=1。
进一步的,在本实施例中,暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比h为:
其中,ω和ωx分别为工频频率和预设监测点x的主谐振频率,φ为故障初相角。
进一步的,在本实施例中,还包括如下步骤:对故障区段根据短路故障协同模式处理方式进行故障隔离及恢复健全区段供电;和/或,将定位结果和处理结果上报至主站。
进一步的,在本实施例中,如附图1所示是基于配网自动化系统平台的小电流接地故障定位方法,由安装于线路各监测点的配电终端(FTU)及通讯网络组成。该定位系统具体工作流程如下:
正常运行时,通过逐级查询方法识别系统拓扑结构,确定各个相邻节点间的电气连接关系。以某个主控FTU为例,说明故障发生后的处理流程。
步骤S1:故障时,FTU根据暂态零序电流越限或暂态零序电压越限启动并作为主控FTU,首先将其所监测的节点作为根节点。若该节点不是最末检测点,则将其下游相邻检测点作为子节点,若为最末检测点,则将其上游相邻检测点作为子节点。
步骤S2:向其子节点FTU请求故障信息,子节点FTU返回故障零序电流录波数据;
步骤S3:计算两检测点暂态零序电流波形相关系数、暂态电流幅值系数以及区段两侧暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比;
步骤S4:首先判断该区段两侧检测点暂态电流波形是否相似但极性相反。若是,则该区段为故障区段,执行步骤S7,否则执行步骤S5;
步骤S5:判断该区段k<kT是否成立。若是,则该区段为故障点上游健全区段,该FTU停止运行。否则执行步骤S6;
步骤S6:判断该区段两侧检测点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比是否相等;若是,则该区段为故障点下游健全区段,该FTU停止运行。否则为故障区段,执行步骤S7;步骤S7:参照短路故障协同模式处理方式进行故障隔离及恢复健全区段供电;
步骤S8:将定位和处理结果上报主站。
进一步的,在本实施例中,区段两侧暂态电流波形相关系数ρ为
其中,i0b(t)和i0l(t)为各区段上、下游监测点的暂态零序电流,T为暂态过程持续时间,-1≤ρbl≤1,|ρbl|越大,表明i0b、i0l相似度越高。设定ρT为门槛值,有ρT∈[0.4,0.6],较佳的,ρT=0.5。ρbl>ρT表示两暂态零序电流相似且极性相同;-ρT<ρbl<ρT表示两暂态零序电流不相似。ρbl<-ρT表示两暂态零序电流相似但极性相反。
进一步的,在本实施例中,暂态电流幅值系数k=区段上游监测点暂态零序电流幅值/区段下游监测点暂态零序电流幅值,设定kT=1为门槛值。
进一步的,在本实施例中,暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比h为:
其中,ω和ωx分别为工频频率和某一检测点的主谐振频率,φ为故障初相角。
进一步的,在本实施例中,对于两侧均有检测点的区段,适应分布式小电流接地故障定位判据如下:若k<kT则为故障点上游健全区段;若-1≤ρ<-ρT,或者k≥kT且区段两侧暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比不相等则为故障区段;若k≥kT且区段两侧暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比相等则为故障点下游健全区段;
对于最末检测点下游区段,若最末检测点与其上游相邻检测点k<kT,则判定其下游区段为故障区段,否则为故障点下游健全区段。
实施例二、
基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种配电自动化系统分布式小电流接地故障定位系统,这些设备解决问题的技术手段与一种配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法相似,重复之处不再赘述。
所述系统可以包括主站以及分别与主站通信且置于线路各监测节点处的配电终端;其中,各区段中被确定为主控FTU的配电终端可以包括:
请求模块,用于根据预先确定的各节点拓扑结构向其子节点对应的FTU请求故障信息;
计算模块,用于在收到故障信息后计算两节点之间区段的数据关系;
确定模块,用于根据所述数据关系确定该两节点之间区段是故障区段,还是故障区段的上游或下游区段;
上报模块,用于将定位结果发送给所述主站。
进一步的,在本实施例中,各区段中被确定为主控FTU的配电终端根据预先确定的各节点拓扑结构,通过请求模块向其子节点对应的FTU请求故障信息;
在收到故障信息后,通过计算模块计算两节点之间区段的数据关系;
根据数据关系,通过确定模块确定该两节点之间区段是故障区段,还是故障区段的上游或下游区段。
进一步的,在本实施例中,确定各节点拓扑结构,包括:
将主控FTU对应的监测节点作为根节点;若该节点不是最末检测点,则将该节点下游相邻监测节点作为子节点;若该节点是最末检测点,则将该节点上游相邻监测节点作为子节点。
进一步的,在本实施例中,通过计算模块计算两节点之间区段的数据关系,包括:计算被确定为主控FTU的配电终端对应的节点与其子节点的暂态零序电流波形、暂态电流幅值以及两节点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比;
根据数据关系,通过确定模块确定该两节点之间区段是故障区段,还是故障区段的上游或下游区段,包括:
在两节点的暂态零序电流相似且极性相反时,确定该两节点之间的区段为故障区段;
在两节点的暂态零序电流不相似和/或极性相同、且暂态电流幅值系数小于预设幅值系数时,确定该两节点之间的区段为故障点的上游健全区段;
在两节点的暂态零序电流不相似和/或极性相同、暂态电流幅值系数大于预设幅值系数且两节点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比相等时,确定该两节点之间的区段为故障点的下游健全区段;
在两节点的暂态零序电流不相似和/或极性相同、暂态电流幅值系数大于预设幅值系数且两节点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比不相等时,确定该两节点之间的区段为故障区段。
进一步的,在本实施例中,对于最末监测节点的下游区段,若最末监测节点与其上游相邻监测节点对应的区段的暂态电流幅值小于预设幅值,则通过确定模块确定该最末监测节点的下游区段为故障区段,否则为故障点下游健全区段。
进一步的,在本实施例中,暂态零序电流波形相关系数ρ为:
其中,i0b(t)和i0l(t)为各区段上、下游监测节点的暂态零序电流,T为暂态过程持续时间。
进一步的,在本实施例中,记上、下游监测节点暂态零序电流波形相关系数为ρbl,-1≤ρbl≤1;记ρT为门槛值,ρbl>ρT表示两暂态零序电流相似且极性相同;_ρT<ρbl<ρT表示两暂态零序电流不相似;ρbl<_ρT表示两暂态零序电流相似但极性相反。较佳的,门槛值ρT∈[0.4,0.6]。
进一步的,在本实施例中,暂态电流幅值系数k=区段上游监测节点暂态零序电流幅值/区段下游监测节点暂态零序电流幅值,且预设幅值系数kT=1。
进一步的,在本实施例中,暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比h为:
其中,ω和ωx分别为工频频率和预设监测点x的主谐振频率,φ为故障初相角。
进一步的,在本实施例中,还包括如下步骤:对故障区段根据短路故障协同模式处理方式进行故障隔离及恢复健全区段供电;和/或,通过上报模块将定位结果和处理结果上报至主站。
实施例三、
为了让本领域技术人员进一步了解本发明所提出的技术方案,下面结合具体实施例进行说明。
如图2所示为小电流接地系统仿真模型,分别设置A、B、C点发生单相接地故障,验证上述算法的有效性。其中,“●”代表馈线配电终端FTU位置此模型系统参数。线路正负序电阻R1=R2=0.27Ω/km;零序电阻R0=2.7Ω/km;正负序电感L1=L2=0.255e-9H/km;零序电感L0=1.019e-3H/km;正负序电容C1=C2=339e-9F/km;零序电容C0=280e-3F/km。主变压器变比为110kV/10kV。l1-l4长度分别为16km、8km、19.5km、18km。Q1~Q8为检测点;E为联络开关;FTU1~FTU8为馈线配电终端。ρT设定为0.5,kT设定为1。A、B、C为单相接地故障点。A距母线2km,开关K断开;B距母线6km,开关K断开;C距母线7km,开关K闭合。
(一)A点发生金属性单相接地故障
正常运行时,通过逐级查询方法识别系统拓扑结构,确定各个相邻节点间的电气连接关系,拓扑查询结果如附图3所示。
A点接地时,故障数据及判定结果如附图5所示,各检测点零序电流波形如附图4所示。
对于区段Q1~Q2,FTU1作为主控FTU,因Q1非最末节点,因此其下游节点Q2为子节点,FTU1向FTU2请求故障数据,FTU2返回Q2零序电流录波数据,FTU1计算两检测点暂态零序电流相关系数、幅值系数以及暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比。其中ρ为-0.34,不满足-1<ρ<-ρT的特征,执行步骤S5;k为2.77,不满足k<1的特征,执行步骤S6,两检测点h分别为4.42和16.83,不相等。判定为故障区段,执行步骤S7。
对于区段Q2~Q3,FTU2作为主控FTU,因Q2非最末节点,选择其下游节点Q3为其子节点,FTU2向FTU3请求故障数据并处理。流程同上,判定为故障点下游健全区段,FTU2停止运行。
同理,区段Q3~Q4判定为故障点下游健全区段,FTU3停止运行。
对于Q4下游区段,FTU4作为主控FTU,因Q4为最末节点,选择其上游节点Q3为子节点,FTU4向FTU3请求故障数据并处理。上游区段Q3~Q4不满足k<1的特征,则该区段为故障点下游健全区段,FTU4停止运行。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上是本发明的较佳实施例,凡依本发明技术方案所作的改变,所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法,其特征在于,包括:
各区段中被确定为主控FTU的配电终端根据预先确定的各节点拓扑结构,向其子节点对应的FTU请求故障信息;
在收到故障信息后计算两节点之间区段的数据关系;
根据所述数据关系确定该两节点之间区段是故障区段,还是故障区段的上游或下游区段。
2.根据权利要求1所述的配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法,其特征在于,确定各节点拓扑结构,包括:
将主控FTU对应的监测节点作为根节点;
若该节点不是最末检测点,则将该节点下游相邻监测节点作为子节点;
若该节点是最末检测点,则将该节点上游相邻监测节点作为子节点。
3.根据权利要求1所述的配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法,其特征在于,计算两节点之间区段的数据关系,包括:计算所述被确定为主控FTU的配电终端对应的节点与其子节点的暂态零序电流波形、暂态电流幅值以及两节点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比;
所述根据所述数据关系确定该两节点之间区段是故障区段,还是故障区段的上游或下游区段,包括:
在两节点的所述暂态零序电流相似且极性相反时,确定该两节点之间的区段为故障区段;
在两节点的所述暂态零序电流不相似和/或极性相同、且所述暂态电流幅值系数小于预设幅值系数时,确定该两节点之间的区段为故障点的上游健全区段;
在两节点的所述暂态零序电流不相似和/或极性相同、所述暂态电流幅值系数大于预设幅值系数且两节点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比相等时,确定该两节点之间的区段为故障点的下游健全区段;
在两节点的所述暂态零序电流不相似和/或极性相同、所述暂态电流幅值系数大于预设幅值系数且两节点暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比不相等时,确定该两节点之间的区段为故障区段。
4.根据权利要求1或3所述的配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法,其特征在于,对于最末监测节点的下游区段,若最末监测节点与其上游相邻监测节点对应的区段的暂态电流幅值小于预设幅值,则确定该最末监测节点的下游区段为故障区段,否则为故障点下游健全区段。
5.根据权利要求3所述的配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法,其特征在于,所述暂态零序电流波形相关系数ρ为:
<mrow>
<mi>&rho;</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msubsup>
<mo>&Integral;</mo>
<mn>0</mn>
<mi>T</mi>
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<mrow>
<mn>0</mn>
<mi>b</mi>
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</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>t</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mn>0</mn>
<mi>l</mi>
</mrow>
</msub>
<mrow>
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</mrow>
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</mrow>
</msqrt>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中,i0b(t)和i0l(t)为各区段上、下游监测节点的暂态零序电流,T为暂态过程持续时间。
6.根据权利要求3所述的配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法,其特征在于,记上、下游监测节点暂态零序电流波形相关系数为ρbl,-1≤ρbl≤1;记ρT为门槛值,ρbl>ρT表示两暂态零序电流相似且极性相同;-ρT<ρbl<ρT表示两暂态零序电流不相似;ρbl<-ρT表示两暂态零序电流相似但极性相反。
7.根据权利要求6所述的配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法,其特征在于,所述门槛值ρT∈[0.4,0.6]。
8.根据权利要求3所述的配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法,其特征在于,所述暂态电流幅值系数k=区段上游监测节点暂态零序电流幅值/区段下游监测节点暂态零序电流幅值,且预设幅值系数kT=1。
9.根据权利要求3所述的配电自动化系统分布式小电流接地故障定位方法,其特征在于,所述暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比h为:
<mrow>
<mi>h</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mfrac>
<msub>
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</msub>
<mi>&omega;</mi>
</mfrac>
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</msup>
<mo>+</mo>
<msup>
<mi>cos</mi>
<mn>2</mn>
</msup>
<mi>&phi;</mi>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
其中,ω和ωx分别为工频频率和预设监测点x的主谐振频率,φ为故障初相角。
10.一种配电自动化系统分布式小电流接地故障定位系统,其特征在于,包括主站以及分别与所述主站通信且置于线路各监测节点处的配电终端;其中,各区段中被确定为主控FTU的配电终端包括:
请求模块,用于根据预先确定的各节点拓扑结构向其子节点对应的FTU请求故障信息;
计算模块,用于在收到故障信息后计算两节点之间区段的数据关系;
确定模块,用于根据所述数据关系确定该两节点之间区段是故障区段,还是故障区段的上游或下游区段;
上报模块,用于将定位结果发送给所述主站。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108957244A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-12-07 | 东方电子股份有限公司 | 一种配网主站单相接地故障选线定位方法 |
CN109375035A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-22 | 云南电网有限责任公司 | 一种基于沿线电压分布的t接线路不对称接地故障区段判别方法 |
CN110426596A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-08 | 山东职业学院 | 一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法 |
CN112485598A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-12 | 国网北京市电力公司 | 结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法 |
CN112731240A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-30 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种应用于故障指示器的接地故障定位方法 |
CN114301175A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-08 | 济南置真电气有限公司 | 基于注入信号的配电台区户变关系识别的方法及装置 |
CN117233542A (zh) * | 2023-11-15 | 2023-12-15 | 武汉格蓝若智能技术股份有限公司 | 一种配电网单相接地故障区段定位方法及系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101201380A (zh) * | 2006-12-11 | 2008-06-18 | 淄博科汇电气有限公司 | 电力系统小电流接地故障分段定位方法 |
CN102944814A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-02-27 | 福建省电力有限公司 | 基于暂态信号的配电网单相接地故障定位方法 |
CN103217625A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-07-24 | 山东理工大学 | 一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法 |
CN105548814A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-05-04 | 国网浙江省电力公司 | 一种配网线路接地故障判断方法和系统 |
CN106338676A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-18 | 山东科汇电力自动化股份有限公司 | 一种分布式小电流接地故障定位的方法 |
CN106443343A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-22 | 国网福建省电力有限公司 | 一种利用暂态零序电流的小电流接地故障定位方法 |
-
2017
- 2017-07-22 CN CN201710603370.8A patent/CN107271853A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101201380A (zh) * | 2006-12-11 | 2008-06-18 | 淄博科汇电气有限公司 | 电力系统小电流接地故障分段定位方法 |
CN102944814A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-02-27 | 福建省电力有限公司 | 基于暂态信号的配电网单相接地故障定位方法 |
CN103217625A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-07-24 | 山东理工大学 | 一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法 |
CN105548814A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-05-04 | 国网浙江省电力公司 | 一种配网线路接地故障判断方法和系统 |
CN106338676A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-18 | 山东科汇电力自动化股份有限公司 | 一种分布式小电流接地故障定位的方法 |
CN106443343A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-22 | 国网福建省电力有限公司 | 一种利用暂态零序电流的小电流接地故障定位方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
何正友: "《配电网故障诊断》", 31 January 2011, 西南交通大学出版社 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108957244A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-12-07 | 东方电子股份有限公司 | 一种配网主站单相接地故障选线定位方法 |
CN108957244B (zh) * | 2018-08-31 | 2021-03-16 | 东方电子股份有限公司 | 一种配网主站单相接地故障选线定位方法 |
CN109375035A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-22 | 云南电网有限责任公司 | 一种基于沿线电压分布的t接线路不对称接地故障区段判别方法 |
CN110426596A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-08 | 山东职业学院 | 一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法 |
CN112485598A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-12 | 国网北京市电力公司 | 结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法 |
CN112731240A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-30 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种应用于故障指示器的接地故障定位方法 |
CN114301175A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-08 | 济南置真电气有限公司 | 基于注入信号的配电台区户变关系识别的方法及装置 |
CN117233542A (zh) * | 2023-11-15 | 2023-12-15 | 武汉格蓝若智能技术股份有限公司 | 一种配电网单相接地故障区段定位方法及系统 |
CN117233542B (zh) * | 2023-11-15 | 2024-02-20 | 武汉格蓝若智能技术股份有限公司 | 一种配电网单相接地故障区段定位方法及系统 |
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