CN107294071B - 配电网小电阻接地系统的保护方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种配电网小电阻接地系统的保护方法及装置，通过对系统的故障进行检测，即在检测到所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地时，获得第一保护动作信号，检测到所述配电网小电阻接地系统发生多回线故障时，获得第二保护动作信号，并根据所述零序电流、第三预设零序电流阈值以及第三预设时间阈值，获得第三保护动作信号，当所述第一保护动作信号、所述第二保护动作信号以及所述第三保护动作信号中任意一个信号满足预设条件时，控制继电保护装置动作，断开所述母线与所述负载的连通，即检测到出现上述任意一种故障时，控制继电保护装置动作，切断所述母线为所述负载的供电，以确保系统的安全性。

Description

配电网小电阻接地系统的保护方法及装置
技术领域
本发明涉及电力系统控制领域，特别涉及一种配电网小电阻接地系统的保护方法及装置。
背景技术
由于零序电流保护具有原理简单、所需元件少等优点，对于配电网小电阻接地系统的馈线接地故障，目前均采用零序电流保护实现故障的隔离。目前，通过零序电流保护实现故障隔离的方法，仅考虑了系统发生单回线接地故障以及较低的过渡电阻的接地故障。然而随着现代配电网的不断发展，同杆多回线的应用更加广泛，使得馈线的接地故障的种类越来越多，也越来越复杂，同时配电架空线路低，馈入居民区等原因，容易发生单相经高阻接地故障。高阻接地故障以及多回线接地故障导致零序电流的分布特征发生了巨大改变，这必然对馈线的零序电流保护动作构成严重影响，通过现有的零序电流保护方法已无法保证配电网系统的安全，导致配电网系统安全性较低。
发明内容
基于此，有必要针对配电网系统不安全的问题，提供一种配电网小电阻接地系统的保护方法及装置。
一种配电网小电阻接地系统的保护方法，所述配电网小电阻接地系统包括主变压器、母线、接地变压器以及电阻，所述主变压器连接在交流电源与所述母线之间，所述母线通过所述接地变压器与所述电阻的一端连接，所述的电阻的另一端接地，所述母线还通过各输电线路分别与对应的负载连接；
所述配电网小电阻接地系统的保护方法包括以下步骤：
获取所述配电网小电阻接地系统对应的三相电压、三相电流、零序电压以及零序电流；
根据所述零序电流检测到所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地时，根据所述三相电压、所述零序电压、所述零序电流、第一预设零序电流阈值、第一预设时间阈值，获得第一保护动作信号；
根据所述三相电压以及所述三相电流检测到所述配电网小电阻接地系统发生多回线故障时，获取故障相，根据所述零序电流、所述故障相对应的预设采样点的电压、预设时间采样间隔、第二预设零序电流阈值以及第二预设时间阈值，获得第二保护动作信号；
根据所述零序电流、第三预设零序电流阈值以及第三预设时间阈值，获得第三保护动作信号；
当所述第一保护动作信号、所述第二保护动作信号以及所述第三保护动作信号中任意一个信号满足预设条件时，控制继电保护装置动作，断开所述母线与所述负载的连通。
本发明还提供一种配电网小电阻接地系统的保护装置，所述配电网小电阻接地系统包括主变压器、母线、接地变压器以及电阻，所述主变压器连接在交流电源与所述母线之间，所述母线通过所述接地变压器与所述电阻的一端连接，所述的电阻的另一端接地，所述母线还通过各输电线路分别与负载连接；
所述配电网小电阻接地系统的保护装置包括：
电气信息获取模块，用于获取所述配电网小电阻接地系统对应的三相电压、三相电流、零序电压以及零序电流；
第一保护动作信号获取模块，用于根据所述零序电流检测到所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地时，根据所述三相电压、所述零序电压、所述零序电流、第一预设零序电流阈值、第一预设时间阈值，获得第一保护动作信号；
第二保护动作信号获取模块，用于根据所述三相电压以及所述三相电流检测到所述配电网小电阻接地系统发生多回线故障时，获取故障相，根据所述零序电流、所述故障相对应的预设采样点的电压、预设时间采样间隔、第二预设零序电流阈值以及第二预设时间阈值，获得第二保护动作信号；
第三保护动作信号获取模块，用于根据所述零序电流、第三预设零序电流阈值以及第三预设时间阈值，获得第三保护动作信号；
控制模块，用于当所述第一保护动作信号、所述第二保护动作信号以及所述第三保护动作信号中任意一个信号满足预设条件时，控制所述继电保护装置动作，断开所述母线与所述负载的连通。
上述配电网小电阻接地系统的保护方法及装置，通过对系统的故障进行检测，即在检测到所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地时，获得第一保护动作信号，检测到所述配电网小电阻接地系统发生多回线故障时，获得第二保护动作信号，并根据所述零序电流、第三预设零序电流阈值以及第三预设时间阈值，获得第三保护动作信号，当所述第一保护动作信号、所述第二保护动作信号以及所述第三保护动作信号中任意一个信号满足预设条件时，控制继电保护装置动作，断开所述母线与所述负载的连通，即检测到出现上述任意一种故障时，控制继电保护装置动作，切断所述母线为所述负载的供电，以确保系统的安全性。
附图说明
图1为一实施例的配电网小电阻接地系统的结构示意图；
图2为一实施方式的配电网小电阻接地系统的保护方法的流程图；
图3为另一实施方式的配电网小电阻接地系统的保护方法的子流程图；
图4为另一实施方式的配电网小电阻接地系统的保护方法的子流程图；
图5为图1中配电网小电阻接地系统的馈线1在0.15s发生A相高阻接地故障时的零序电流补偿效果图；
图6为图1中配电网小电阻接地系统的馈线1、馈线2以及馈线3分别在0.1s、0.25s和0.4s发生A相接地故障时的零序电流补偿效果图；
图7为一实施方式的配电网小电阻接地系统的保护装置的模块示意图；
图8为另一实施方式的配电网小电阻接地系统的保护装置的子模块示意图；
图9为另一实施方式的配电网小电阻接地系统的保护装置的子模块示意图。
具体实施方式
提供一种实施方式的配电网小电阻接地系统的保护方法，其中，如图1所示，配电网小电阻接地系统包括主变压器、母线、接地变压器以及电阻，主变压器连接在交流电源与母线之间，母线通过接地变压器与电阻的一端连接，电阻的另一端接地，母线还通过各输电线路(可以为馈线)分别与对应的负载连接。可以理解，每个输电线路与对应的负载连接，例如，有4条输电线路，4个负载，每个输电线路对应连接对应的一个负载。
如图2所示，上述配电网小电阻接地系统的保护方法包括以下步骤：
S210：获取配电网小电阻接地系统对应的三相电压、三相电流、零序电压以及零序电流。
在配电网中，通过传输三相交流电(例如，三相四线制，其中，三相为A相、B相和C相，其中，另外一根线是三相四线中的第四根线，即零线，从三相电的中性点引出)，实现电能的传输，对于三相交流电，包括三相电压和三相电流等，其中，三相电压包括A相电压、B相电压以及C相电压，三相电流包括A相电流、B相电流以及C相电流。在三相四线制电路中，三相电流的向量和等于零，如果在三相三线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过电流互感器的三相电流相量和不等零，这样电流互感器二次线圈中就有一个感应电流，这里所接的电流互感器称为零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。此时，对应会产生零序电压，通过采集零序电压和零序电流，为后续步骤做准备。
S220：根据零序电流检测到配电网小电阻接地系统发生高阻接地时，根据三相电压、零序电压、零序电流、第一预设零序电流阈值、第一预设时间阈值，获得第一保护动作信号。
为了避免高阻接地故障影响系统的安全运行，需要对系统中的继电保护装置进行动作保护系统，则需要对高阻接地故障进行检测，即根据零序电流检测到配电网小电阻接地系统发生高阻接地时，表示检测到配电网小电阻接地系统有发生故障且为高阻接地故障，进行动作信号的获取，即根据三相电压、零序电压、零序电流、第一预设零序电流阈值、第一预设时间阈值，获得第一保护动作信号，为后续控制继电保护装置动作做准备。
S230：根据三相电压以及三相电流检测到配电网小电阻接地系统发生多回线故障时，获取故障相，根据零序电流、故障相对应的预设采样点的电压、预设时间采样间隔、第二预设零序电流阈值以及第二预设时间阈值，获得第二保护动作信号。
由于系统发生的故障可能有多种，例如，除了上述高阻接地故障，还有可能发生多回线故障，即连接负载的输电线路可能发生故障且可能有多个输电线路故障，为了避免多回线故障对系统的安全运行造成影响，还需对电网小电阻接地系统发生多回线故障进行检测，根据三相电压以及三相电流检测到配电网小电阻接地系统发生多回线故障时，获取故障相，根据零序电流、故障相对应的预设采样点的电压、预设时间采样间隔、第二预设零序电流阈值以及第二预设时间阈值，获得第二保护动作信号，为后续控制继电保护装置动作做准备。
S240：根据零序电流、第三预设零序电流阈值以及第三预设时间阈值，获得第三保护动作信号。
在发生故障出现零序电流不为零的情况下，可能会出现过流情况，即零序电流过大，对系统造成不良影响，为了进一步提高系统的安全性，还需对零序电流进行检测获得第三保护动作信号。
S250：当第一保护动作信号、第二保护动作信号以及第三保护动作信号中任意一个信号满足预设条件时，控制继电保护装置动作，断开母线与负载的连通。
可以理解，上述配电网小电阻接地系统包括继电保护装置(可以为继电器)，母线可通过继电保护装置连接负载。在当第一保护动作信号、第二保护动作信号以及第三保护动作信号中任意一个信号满足预设条件时，表示上述高阻接地故障、多回线故障以及过电流中任意一种情况发生了，此时需要继电保护装置动作，以切换母线与负载的连通，即切断母线为负载供电，以确保系统的安全。
上述配电网小电阻接地系统的保护方法，通过对系统的故障进行检测，即在检测到所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地时，获得第一保护动作信号，检测到所述配电网小电阻接地系统发生多回线故障时，获得第二保护动作信号，并根据所述零序电流、第三预设零序电流阈值以及第三预设时间阈值，获得第三保护动作信号，当所述第一保护动作信号、所述第二保护动作信号以及所述第三保护动作信号中任意一个信号满足预设条件时，控制继电保护装置动作，断开所述母线与所述负载的连通，即检测到出现上述任意一种故障时，控制继电保护装置动作，切断所述母线为所述负载的供电，以确保系统的安全性。
在其中一个实施例中，根据所述零序电流检测到所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地的方式包括：对所述零序电流进行二次求导处理，获得零序电流二阶导数曲线；根据所述预设时间采样间隔对所述零序电流二阶导数曲线进行离散处理，获得零序电流二阶导数离散数据；将所述零序电流为零的零点时刻加连续预设数量个所述预设时间采样间隔分别作为所述预设数量个周期的检测时刻；当所述零点时刻对应的零序电流二阶导数离散数据小于零，且所述预设数量个周期的检测时刻分别对应的所述零序电流二阶导数离散数据大于零时，或者，当所述零点时刻对应的零序电流二阶导数离散数据大于零，且所述预设数量个周期的检测时刻分别对应的所述零序电流二阶导数离散数据小于零时，确定所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地。
即在本实施例中，根据所述零序电流检测所述配电网小电阻接地系统是否发生高阻接地，具体包括：
(1)对零序电流进行求导处理，获取二阶导数曲线i″0。
(2)设定预设时间采样间隔为Δt，将i″0离散化。如果第t时刻的零序电流i0(t)＝0时，第t时刻的二阶导数离散数据i″0(t)＜0并且之后都满足第t+nΔt时刻的二阶导数离散数据或者i0(t)＝0时，i″0(t)＞0并且之后都满足则认为大概率出现了高阻接地。
(3)如果连续n个周期(即预设数量个周期，预设数量为n)，都认为大概率出现了高阻接地高阻接地,则判定了肯定发生了高阻接地故障。
在其中一个实施例中，根据所述三相电压以及所述三相电流检测到所述配电网小电阻接地系统发生多回线故障的方式包括：根据各输电线路上的三相电压以及三相电流获取各输电线路的功率变化量；获取各输电线路在预设采样周期内的平均功率变化量；当各输电线路中平均功率变化量小于零的线路数目大于或等于2时，确定配电网小电阻接地系统发生多回线故障。
即在本实施例中，根据暂态相电压和相电流进行多回线故障判定，具体包括：
计算t时刻功率变化量p(t)，计算公式如下：
式中，ia、ib和ic分别对应为A相电流、B相电流以及C相电流，ua(t)、ub(t)和uc(t)分别对应为t时刻的A相电压、B相电压以及C相电压，ua(t+Δt)、ub(t+Δt)和uc(t+Δt)分别对应为t+Δt时刻的A相电压、B相电压以及C相电压。
计算一个预设采样周期T内的平均功率变化量p，计算公式如下：
求得所有输电线路的平均功率变化量如果即判定该输电线路为故障线路，当故障输电线路数目大于或等于2时，判定发生多回线故障。
如图3所示，在其中一个实施例中，上述根据三相电压、零序电压、零序电流、第一预设零序电流阈值、第一预设时间阈值，获得第一保护动作信号的步骤S220包括：
S321：根据三相电压中的A相电压以及零序电压，获取第一零序电流补偿系数。
S322：根据第一零序电流补偿系数以及零序电流，获取高阻接地补偿零序电流。
S323：当高阻接地补偿零序电流大于或等于第一预设零序电流阈值的连续时间大于第一预设时间阈值时，生成并获取为高电平信号的第一保护动作信号。
具体地，在本实施例中，获得第一保护动作信号包括：
首先，第一零序电流补偿系数λhr，计算公式如下：
其中，ua为A相电压，u0为零序电压。
然后，计算高阻接地补偿零序电流i0.hr，计算公式如下：
i0.hr＝λhri0。
i0为零序电流。
当i0.hr≥ith.hr时，触发计时器A，开始记录时间ta，如果高阻接地补偿零序电流i0.hr大于或等于所述第一预设零序电流阈值ith.hr的连续时间大于所述第一预设时间阈值时，即记录过程中i0.hr＜ith.hr，则将计时器中ta清零，当ta＞tsa时，生成并获取为高电平信号的所述第一保护动作信号。
如图4所示，在其中一个实施例中，上述根据零序电流、故障相对应的预设采样点的电压、预设时间采样间隔、第二预设零序电流阈值以及第二预设时间阈值，获得第二保护动作信号的步骤S230包括：
S:431：根据预设时间采样间隔、故障相在故障前的各预设采样点的电压值、故障相在故障后的各预设采样点的电压值，分别获取故障前的工频量以及故障后的工频量。
S432：根据故障前的工频量、故障后的工频量、配电网小电阻接地系统的正序阻抗、主变压器的正序阻抗、接地变压器的零序阻抗以及配电网小电阻接地系统的中性点的接地电阻，获取第二零序电流补偿系数。
S433：根据零序电流以及第二零序电流补偿系数，获取多回线接地补偿零序电流。
S434：当多回线接地补偿零序电流大于或等于第二预设零序电流阈值的连续时间大于第二预设时间阈值时，生成并获取为高电平信号的第二保护动作信号。
在本实施例中，获得第二保护动作信号具体包括：
首先，预设时间采样间隔、所述故障相在故障前的各预设采样点的电压值、所述故障相在故障后的各所述预设采样点的电压值，分别获取故障前的工频量Uaf以及故障后的工频量Ubf，具体公式如下：
式中，u1.af、u2.af、u3.af分别对应表示故障相在故障前的各预设采样点(第1个采样点、第二个采样点、第三个采样点)的电压值，u1.bf、u2.bf、u3.bf分别对应表示故障相在故障后的各预设采样点(第1个采样点、第二个采样点、第三个采样点)的电压值，ω为角频率。
计算第二零序电流补偿系数λml的公式如下：
式中ZS1为配电网小电阻接地系统的正序阻抗，ZT1为主变压器的正序阻抗，ZT0为接地变压器的零序阻抗，rg为配电网小电阻接地系统的中性点的接地电阻。
计算多回线接地补偿零序电流i0.ml，计算公式如下：
i0.ml＝λmli0。
当所述多回线接地补偿零序电流i0.ml大于或等于所述第二预设零序电流阈值ith.ml的连续时间大于所述第二预设时间阈值tsb时，生成并获取为高电平信号的所述第二保护动作信号。即当i0.ml≥ith.ml时，触发计时器B，开始记录时间tb，如果记录过程中i0.ml＜ith.ml，则将计时器中tb清零。当tb＞tsb时，生成并获取为高电平信号的所述第二保护动作信号。
在其中一个实施例中，上述根据零序电流、第三预设零序电流阈值以及第三预设时间阈值，获得第三保护动作信号的步骤包括：
当零序电流大于或等于第三预设零序电流阈值的连续时间大于第三预设时间阈值时，生成并获取为高电平信号的第三保护动作信号。
即对零序电流进行过流判定，当i0≥ith时(ith为第三预设零序电流阈值)，触发计时器C，开始记录时间tc，如果记录过程中i0＜ith，则将计时器中tc清零。当tc＞tsc时(tsc为第三预设时间阈值)，生成并获取为高电平信号的第三保护动作信号。
在其中一个实施例中，第一保护动作信号、第二保护动作信号以及第三保护动作信号中任意一个信号为高电平信号时，确定满足预设条件。
图1所示实施例的配电网小电阻接地系统中，系统的电压为110kV(即交流电源提供110KV的电压)，短路容量为2847MVA，主变压器容量为50MVA，额定变比为110/10.5kV，短路电压为10.67％，10kV母线侧配有接地变压器，用于连接电阻一端，电阻另一端接地，中性点接地电阻的值为10Ω，10Kv母线侧有4条出线(输电线路，即馈线)，分别为馈线1、馈线2、馈线3以及馈线4，馈线长度分别为7.5km、5.9km、4.7km和3.5km，每条馈线的所带的负载从空载到8MVA不等。
情况1：设置过渡电阻(一种瞬间状态的电阻，在发生高阻接地故障时，电流接地部位的途径中所通过的电阻)为800Ω，馈线1末端在0.15s发生A相高阻接地故障，零序电流补偿效果如图5所示。
由图5可知：线路正常运行时电流补偿值近似为0，不会给非故障线路带来不利的影响。发生高阻接地故障后，馈线实测灵虚电流下降较大，则可对零序电流值进行补偿修正，提高其可耐受的过渡电阻值
情况2：设置馈线1、馈线2以及馈线3分别在0.1s、0.25s和0.4s发生A相接地故障，形成多回线故障，零序电流补偿效果如图6所示。
由图6可知线路正常运行时电流补偿值近似为0，说明不会给非故障线路带来不利的影响。0.1s单回线路发生A相接地故障，零序电流补偿值和实际值相同，即不会给单回线故障造成影响。当其他两回线路相继发生同相接地故障时，馈线的实测零序电流明显下降，则可根据母线的实时电压将零序电流补偿为单回线故障下的零序电流值，且具有较高的精度。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一零序电流补偿系数以及所述零序电流，获取高阻接地补偿零序电流的步骤之后，还包括：显示高阻接地补偿零序电流。
可以理解，还包括：获取所述高阻接地补偿零序电流大于或等于所述第一预设零序电流阈值的连续时间对应的第一结束时间点，显示所述第一结束时间点以及第一结束时间对应的零序电流。其中，高阻接地补偿零序电流大于或等于所述第一预设零序电流阈值的连续时间大于第一预设时间阈值的。
在其中一个实施例中，根据所述零序电流以及所述第二零序电流补偿系数，获取多回线接地补偿零序电流之后，还包括：显示多回线接地补偿零序电流。
可以理解，还包括：获取多回线接地补偿零序电流大于或等于所述第一预设零序电流阈值的连续时间对应的第二结束时间点，显示所述第二结束时间点以及第二结束时间点对应的零序电流。其中，多回线接地补偿零序电流大于或等于所述第二预设零序电流阈值的连续时间大于第二预设时间阈值的。
在其中一个实施例中，所述根据零序电流、第三预设零序电流阈值以及第三预设时间阈值，获得第三保护动作信号的步骤之后，还包括：获取所述零序电流大于或等于所述第三预设零序电流阈值的第三结束时间点，显示所述第三结束时间点以及第三结束时间对应的零序电流。
如图7所示，本发明还提供一种实施例的配电网小电阻接地系统的保护装置，其中，如图1所示，配电网小电阻接地系统包括主变压器、母线、接地变压器以及电阻，主变压器连接在交流电源与母线之间，母线通过接地变压器与电阻的一端连接，电阻的另一端接地，母线还通过各输电线路分别与对应的负载连接。
上述配电网小电阻接地系统的保护装置包括：
电气信息获取模块710，用于获取配电网小电阻接地系统对应的三相电压、三相电流、零序电压以及零序电流。
第一保护动作信号获取模块720，用于根据零序电流检测到配电网小电阻接地系统发生高阻接地时，根据三相电压、零序电压、零序电流、第一预设零序电流阈值、第一预设时间阈值，获得第一保护动作信号。
第二保护动作信号获取模块730，用于根据三相电压以及三相电流检测到配电网小电阻接地系统发生多回线故障时，获取故障相，根据零序电流、故障相对应的预设采样点的电压、预设时间采样间隔、第二预设零序电流阈值以及第二预设时间阈值，获得第二保护动作信号。
第三保护动作信号获取模块740，用于根据零序电流、第三预设零序电流阈值以及第三预设时间阈值，获得第三保护动作信号。
控制模块750，用于当第一保护动作信号、第二保护动作信号以及第三保护动作信号中任意一个信号满足预设条件时，控制继电保护装置动作，断开母线与负载的连通。
在其中一个实施例中，第一保护动作信号获取模块720包括：求导模块、离散模块、检测时刻获取模块以及故障确定模块。
求导模块，用于对所述零序电流进行二次求导处理，获得零序电流二阶导数曲线；
离散模块，用于根据所述预设时间采样间隔对所述零序电流二阶导数曲线进行离散处理，获得零序电流二阶导数离散数据；
检测时刻获取模块，用于将所述零序电流为零的零点时刻加连续预设数量个所述预设时间采样间隔分别作为所述预设数量个周期的检测时刻；
接地故障确定模块，用于当所述零点时刻对应的零序电流二阶导数离散数据小于零，且所述预设数量个周期的检测时刻分别对应的所述零序电流二阶导数离散数据大于零时，或者，当所述零点时刻对应的零序电流二阶导数离散数据大于零，且所述预设数量个周期的检测时刻分别对应的所述零序电流二阶导数离散数据小于零时，确定所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地。
在其中一个实施例中，第二保护动作信号获取模块730包括：功率变化量获取模块、平均变化量获取模块和多回线故障确定模块。
功率变化量获取模块、用于根据各输电线路上的三相电压以及三相电流获取各输电线路的功率变化量；
平均变化量获取模块，用于获取各输电线路在预设采样周期内的平均功率变化量；
多回线故障确定模块，用于当各输电线路中平均功率变化量小于零的线路数目大于或等于9时，确定配电网小电阻接地系统发生多回线故障。
如图8所示，在其中一个实施例中，上述第一保护动作信号获取模块720包括：
第一系数获取模块821，用于根据三相电压中的A相电压以及零序电压，获取第一零序电流补偿系数。
第一补偿获取模块822，用于根据第一零序电流补偿系数以及零序电流，获取高阻接地补偿零序电流。
第一信号生成模块823，用于当高阻接地补偿零序电流大于或等于第一预设零序电流阈值的连续时间大于第一预设时间阈值时，生成并获取为高电平信号的第一保护动作信号。
如图9所示，在其中一个实施例中，上述第二保护动作信号获取模块730包括：
工频量获取模块931，用于根据预设时间采样间隔、故障相在故障前的各预设采样点的电压值、故障相在故障后的各预设采样点的电压值，分别获取故障前的工频量以及故障后的工频量。
第二系数获取模块932，用于根据故障前的工频量、故障后的工频量、配电网小电阻接地系统的正序阻抗、主变压器的正序阻抗、接地变压器的零序阻抗以及配电网小电阻接地系统的中性点的接地电阻，获取第二零序电流补偿系数。
第二补偿获取模块933，用于根据零序电流以及第二零序电流补偿系数，获取多回线接地补偿零序电流。
第二信号生成模块934，用于当多回线接地补偿零序电流大于或等于第二预设零序电流阈值的连续时间大于第二预设时间阈值时，生成并获取为高电平信号的第二保护动作信号。
在其中一个实施例中，上述第三保护动作信号获取模块740，用于当零序电流大于或等于第三预设零序电流阈值的连续时间大于第三预设时间阈值时，生成并获取为高电平信号的第三保护动作信号。
在其中一个实施例中，上述控制模块750，还用于当第一保护动作信号、第二保护动作信号以及第三保护动作信号中任意一个信号为高电平信号时，确定满足预设条件。
在其中一个实施例中，还包括：显示模块，用于显示高阻接地补偿零序电流。
可以理解，显示模块，还用于获取所述高阻接地补偿零序电流大于或等于所述第一预设零序电流阈值的连续时间对应的第一结束时间点，显示所述第一结束时间点以及第一结束时间对应的零序电流。其中，高阻接地补偿零序电流大于或等于所述第一预设零序电流阈值的连续时间大于第一预设时间阈值的。
在其中一个实施例中，显示模块，用于显示多回线接地补偿零序电流。
可以理解，显示模块，还用于获取多回线接地补偿零序电流大于或等于所述第一预设零序电流阈值的连续时间对应的第二结束时间点，显示所述第二结束时间点以及第二结束时间点对应的零序电流。其中，多回线接地补偿零序电流大于或等于所述第二预设零序电流阈值的连续时间大于第二预设时间阈值的。
在其中一个实施例中，显示模块，用于获取所述零序电流大于或等于所述第三预设零序电流阈值的第三结束时间点，显示所述第三结束时间点以及第三结束时间对应的零序电流。
上述配电网小电阻接地系统的保护装置为实现上述配电网小电阻接地系统的保护方法的装置，其技术特征一一对应。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种配电网小电阻接地系统的保护方法，其特征在于，所述配电网小电阻接地系统包括主变压器、母线、接地变压器以及电阻，所述主变压器连接在交流电源与所述母线之间，所述母线通过所述接地变压器与所述电阻的一端连接，所述的电阻的另一端接地，所述母线还通过各输电线路分别与对应的负载连接；
所述配电网小电阻接地系统的保护方法包括以下步骤：
获取所述配电网小电阻接地系统对应的三相电压、三相电流、零序电压以及零序电流；
根据所述零序电流检测到所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地时，根据所述三相电压、所述零序电压、所述零序电流获取高阻接地补偿零序电流，根据所述高阻接地补偿零序电流、第一预设零序电流阈值、第一预设时间阈值，获得第一保护动作信号；
根据所述三相电压以及所述三相电流获取各所述输电线路在预设采样周期内的平均功率变化量，并根据所述平均功率变化量检测到所述配电网小电阻接地系统发生多回线故障时，获取故障相，根据所述零序电流、所述故障相对应的预设采样点的电压、预设时间采样间隔获取多回线接地补偿零序电流，根据所述多回线接地补偿零序电流、第二预设零序电流阈值以及第二预设时间阈值，获得第二保护动作信号；
根据所述零序电流、第三预设零序电流阈值以及第三预设时间阈值，获得第三保护动作信号；
当所述第一保护动作信号、所述第二保护动作信号以及所述第三保护动作信号中任意一个信号满足预设条件时，控制继电保护装置动作，断开所述母线与所述负载的连通。
2.根据权利要求1所述的配电网小电阻接地系统的保护方法，其特征在于，根据所述零序电流检测到所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地的方式包括：
对所述零序电流进行二次求导处理，获得零序电流二阶导数曲线；
根据所述预设时间采样间隔对所述零序电流二阶导数曲线进行离散处理，获得零序电流二阶导数离散数据；
将所述零序电流为零的零点时刻加连续预设数量个所述预设时间采样间隔分别作为所述预设数量个周期的检测时刻；
当所述零点时刻对应的零序电流二阶导数离散数据小于零，且所述预设数量个周期的检测时刻分别对应的所述零序电流二阶导数离散数据大于零时，或者，当所述零点时刻对应的零序电流二阶导数离散数据大于零，且所述预设数量个周期的检测时刻分别对应的所述零序电流二阶导数离散数据小于零时，确定所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地。
3.根据权利要求1所述的配电网小电阻接地系统的保护方法，其特征在于，根据所述三相电压以及所述三相电流检测到所述配电网小电阻接地系统发生多回线故障的方式包括：
根据各所述输电线路上的所述三相电压以及所述三相电流获取各所述输电线路的功率变化量；
获取各所述输电线路在预设采样周期内的平均功率变化量；
当各所述输电线路中所述平均功率变化量小于零的线路数目大于或等于2时，确定所述配电网小电阻接地系统发生多回线故障。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的配电网小电阻接地系统的保护方法，其特征在于，所述根据所述三相电压、所述零序电压、所述零序电流获取高阻接地补偿零序电流，根据所述高阻接地补偿零序电流、第一预设零序电流阈值、第一预设时间阈值，获得第一保护动作信号的步骤包括：
根据所述三相电压中的A相电压以及所述零序电压，获取第一零序电流补偿系数；
根据所述第一零序电流补偿系数以及所述零序电流，获取高阻接地补偿零序电流；
当所述高阻接地补偿零序电流大于或等于所述第一预设零序电流阈值的连续时间大于所述第一预设时间阈值时，生成并获取为高电平信号的所述第一保护动作信号。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的配电网小电阻接地系统的保护方法，其特征在于，所述根据所述零序电流、所述故障相对应的预设采样点的电压、预设时间采样间隔获取多回线接地补偿零序电流，根据所述多回线接地补偿零序电流、第二预设零序电流阈值以及第二预设时间阈值，获得第二保护动作信号的步骤包括：
根据所述预设时间采样间隔、所述故障相在故障前的各预设采样点的电压值、所述故障相在故障后的各所述预设采样点的电压值，分别获取故障前的工频量以及故障后的工频量；
根据所述故障前的工频量、所述故障后的工频量、所述配电网小电阻接地系统的正序阻抗、所述主变压器的正序阻抗、所述接地变压器的零序阻抗以及所述配电网小电阻接地系统的中性点的接地电阻，获取第二零序电流补偿系数；
根据所述零序电流以及所述第二零序电流补偿系数，获取多回线接地补偿零序电流；
当所述多回线接地补偿零序电流大于或等于所述第二预设零序电流阈值的连续时间大于所述第二预设时间阈值时，生成并获取为高电平信号的所述第二保护动作信号。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的配电网小电阻接地系统的保护方法，其特征在于，所述根据所述零序电流、第三预设零序电流阈值以及第三预设时间阈值，获得第三保护动作信号的步骤包括：
当所述零序电流大于或等于所述第三预设零序电流阈值的连续时间大于所述第三预设时间阈值时，生成并获取为高电平信号的所述第三保护动作信号。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的配电网小电阻接地系统的保护方法，其特征在于，所述第一保护动作信号、所述第二保护动作信号以及所述第三保护动作信号中任意一个信号为高电平信号时，确定满足所述预设条件。
8.一种配电网小电阻接地系统的保护装置，其特征在于，所述配电网小电阻接地系统包括主变压器、母线、接地变压器以及电阻，所述主变压器连接在交流电源与所述母线之间，所述母线通过所述接地变压器与所述电阻的一端连接，所述的电阻的另一端接地，所述母线还通过各输电线路分别与负载连接；
所述配电网小电阻接地系统的保护装置包括：
电气信息获取模块，用于获取所述配电网小电阻接地系统对应的三相电压、三相电流、零序电压以及零序电流；
第一保护动作信号获取模块，用于根据所述零序电流检测到所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地时，根据所述三相电压、所述零序电压、所述零序电流获取高阻接地补偿零序电流，根据所述高阻接地补偿零序电流、第一预设零序电流阈值、第一预设时间阈值，获得第一保护动作信号；
第二保护动作信号获取模块，用于根据所述三相电压以及所述三相电流获取各所述输电线路的平均功率变化量，并根据所述平均功率变化量检测到所述配电网小电阻接地系统发生多回线故障时，获取故障相，根据所述零序电流、所述故障相对应的预设采样点的电压、预设时间采样间隔获取多回线接地补偿零序电流，根据所述多回线接地补偿零序电流、第二预设零序电流阈值以及第二预设时间阈值，获得第二保护动作信号；
第三保护动作信号获取模块，用于根据所述零序电流、第三预设零序电流阈值以及第三预设时间阈值，获得第三保护动作信号；
控制模块，用于当所述第一保护动作信号、所述第二保护动作信号以及所述第三保护动作信号中任意一个信号满足预设条件时，控制继电保护装置动作，断开所述母线与所述负载的连通。
9.根据权利要求8所述的配电网小电阻接地系统的保护装置，其特征在于，所述第一保护动作信号获取模块包括：
求导模块，用于对所述零序电流进行二次求导处理，获得零序电流二阶导数曲线；
离散模块，用于根据所述预设时间采样间隔对所述零序电流二阶导数曲线进行离散处理，获得零序电流二阶导数离散数据；
检测时刻获取模块，用于将所述零序电流为零的零点时刻加连续预设数量个所述预设时间采样间隔分别作为所述预设数量个周期的检测时刻；
接地故障确定模块，用于当所述零点时刻对应的零序电流二阶导数离散数据小于零，且所述预设数量个周期的检测时刻分别对应的所述零序电流二阶导数离散数据大于零时，或者，当所述零点时刻对应的零序电流二阶导数离散数据大于零，且所述预设数量个周期的检测时刻分别对应的所述零序电流二阶导数离散数据小于零时，确定所述配电网小电阻接地系统发生高阻接地。
10.根据权利要求8所述的配电网小电阻接地系统的保护装置，其特征在于，所述第二保护动作信号获取模块包括，
功率变化量获取模块，用于根据各所述输电线路上的所述三相电压以及所述三相电流获取各所述输电线路的功率变化量；
平均变化量获取模块，用于获取各所述输电线路在预设采样周期内的平均功率变化量；
多回线故障确定模块，用于当各所述输电线路中所述平均功率变化量小于零的线路数目大于或等于2时，确定所述配电网小电阻接地系统发生多回线故障。
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