CN108802573A - 检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法与装置，方法包括：若一个电力系统补偿网络出现接地故障，则持续获取所述电力系统补偿网络的零序电压的采样值点；根据各所述采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点，所述趋势描述点为一个所述调用周期内所述采样值点中绝对值大于相邻的两个采样值点绝对值的值，所述调用周期小于所述电力系统补偿网络的系统周期；根据各所述趋势描述点确定所述接地故障是否消失。根据本发明，能够迅速确定出接电力系统补偿网络中接地故障已经消失。

Description

检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法与装置

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别是检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法与装置。

背景技术

电力系统补偿网络是指中性点不直接接地的电力系统网络。比如，中性点通过消弧线圈或高阻抗接地。电力系统补偿网络也可以称为小电流接地系统。电力系统补偿网络通常包括多个连接在同一母线上的线路，并通过该线路与负载相连。

在电力系统补偿网络工作时，与母线相连的线路会发生接地故障，此时电力系统补偿网络中的继电保护会启动并起到保护作用。当接地故障消失后，继电保护会停止工作，电力系统恢复正常工作状态。

现有技术中，一般通过分析电力系统补偿网络的零序电压的基波来判断接地故障是否消失，具体可以在获取多个系统周期的基波之后进行分析。基波与系统频率有关，但是故障消失时零序电压的频率并不是系统频率，因此基波不能及时地反映出故障消失，有一定的滞后性。这样，采用基波进行分析的方案较慢，很有可能发生接地故障已经消息但是没有及时判断出来的情况。

因此，如何迅速确定出接电力系统补偿网络中接地故障已经消失成为亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法，包括：

若一个电力系统补偿网络出现接地故障，则持续获取所述电力系统补偿网络的零序电压的采样值点；

根据各所述采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点，所述趋势描述点为一个所述调用周期内所述采样值点中绝对值大于相邻的两个采样值点绝对值的值，所述调用周期小于所述电力系统补偿网络的系统周期；

根据各所述趋势描述点确定所述接地故障是否消失。

本发明通过获取到的零序电压的采样值点来判断接地故障是否消失。由于采样值点能够真实且实时反映零序电压下降过程中的变化，且零序电压在下降过程中的频率是取决于系统衰减系数的振荡频率，其与系统频率没有关系，因此采用采样值点来判断接地故障是否消失的速度较快且准确。另外，由于调用周期小于系统周期，因此实时根据各调用周期的趋势描述点来判断接地故障是否消失，能够比现有技术中通过基波的方式要快速。

根据如上所述的方法，可选地，根据所述采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点包括：若一个所述调用周期内，采样值点中绝对值大于其相邻的两个采样值点的值有多个，则将绝对值最大的一个作为所述趋势描述点。采用绝对值最大的一个作为趋势描述点，可以使整体的趋势描述点的条件保持统一，进而使得后续的确定结果更加准确。

根据如上所述的方法，可选地，根据各所述趋势描述点确定所述接地故障是否消失包括：

根据每相邻两个调用周期内的趋势描述点，实时获取对应的下降速率；

根据所获取的下降速率确定所述接地故障是否消失。

根据如上所述的方法，可选地，根据每相邻两个调用周期内的趋势描述点，实时获取对应的下降速率包括：将相邻两个调用周期中，时间较晚的调用周期的趋势描述点与时间较早的调用周期的趋势描述点的比值作为所述下降速率。采用比值作为下降速率，能够真实且快速反映出零序电压的下降幅度，使得确定接地故障是否消失的周期进一步缩短。

根据如上所述的方法，可选地，在根据所述采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点之后，且在根据每相邻两个调用周期内的趋势描述点，实时获取对应的下降速率之前，还包括：

根据相邻两个调用周期内的趋势描述点，确定所述零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件；

若是，则执行根据相邻两个调用周期内的趋势描述点，实时获取对应的下降速率的操作。

首先判断零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件，如果是，则执行后续的操作，这样可以节省整个流程的时间，以尽快确定出接地故障是否消失。

根据如上所述的方法，可选地，根据所获取的下降速率确定所述接地故障是否消失包括：

判断所获取的下降速率是否小于或等于一个第一预设阈值，所述第一预设阈值小于1；

若判断结果为是，则满足故障消失条件；

识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件，若识别结果为是，则确定接地故障消失。

根据如上所述的方法，可选地，若识别结果为满足故障消失条件的操作未达到第二预设条件，则获取下一个相邻两个调用周期的趋势描述点，并返回执行确定所述零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件操作。

根据如上所述的方法，可选地，所述第一预设阈值为90％～95％。

根据如上所述的方法，可选地，所述满足故障消失条件的操作达到第二预设条件包括：满足故障消失条件的操作的累积时间达到预设时间或者满足故障消失条件的操作的累积次数达到预设次数。

根据如上所述的方法，可选地，根据所获取的下降速率确定所述接地故障是否消失还包括：

若判断结果为所获取的下降速率大于所述第一预设阈值，则确定所获取的下降速率是否小于或等于一个第二预设阈值，且确定所述时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点是否连续下降，所述第二预设阈值小于1且大于所述第一预设阈值，N为大于或等于2的正整数；

若确定出所获取的下降速率小于或等于一个第二预设阈值，且确定出所述时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点连续下降，则满足故障消失条件；

识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件，若识别结果为是，则确定接地故障消失。

根据如上所述的方法，可选地，根据所获取的下降速率确定所述接地故障是否消失还包括：

若确定结果中为以下的至少一个：确定出所获取的下降速率大于所述第二预设阈值、确定出所述时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点非连续下降，则不满足故障消失条件，触发与不满足故障消失条件对应的操作。

根据如上所述的方法，可选地，还包括：

若识别结果为满足故障消失条件的操作未达到第二预设条件，则获取下一个相邻两个调用周期的趋势描述点，并返回执行确定所述零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件操作。

本发明另一方面提供检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置，包括：

一个获取单元，用于若一个电力系统补偿网络出现接地故障，则持续获取所述电力系统补偿网络的零序电压的采样值点；

一个第一确定单元，用于根据各所述采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点，所述趋势描述点为一个所述调用周期内所述采样值点中绝对值大于相邻的两个采样值点绝对值的值，所述调用周期小于所述电力系统补偿网络的系统周期；

一个第二确定单元，用于根据各所述趋势描述点确定所述接地故障是否消失。

本发明通过获取到的零序电压的采样值点来判断接地故障是否消失。由于采样值点能够真实且实时反映零序电压下降过程中的变化，且零序电压在下降过程中的频率是取决于系统衰减系数的振荡频率，其与系统频率没有关系，因此采用采样值点来判断接地故障是否消失的速度较快且准确。另外，由于调用周期小于系统周期，因此实时根据各调用周期的趋势描述点来判断接地故障是否消失，能够比现有技术中通过基波的方式要快速。

根据如上所述的装置，可选地，所述第一确定单元具体用于：若一个所述调用周期内，采样值点中绝对值大于其相邻的两个采样值点的值有多个，则将绝对值最大的一个作为所述趋势描述点。采用绝对值最大的一个作为趋势描述点，可以使整体的趋势描述点的条件保持统一，进而使得后续的确定结果更加准确。

根据如上所述的装置，可选地，所述第二确定单元具体包括：

一个获取子单元，用于根据每相邻两个调用周期内的趋势描述点，实时获取对应的下降速率；

一个第一确定子单元，用于根据所获取的下降速率确定所述接地故障是否消失。

根据如上所述的装置，可选地，所述获取子单元具体用于：将相邻两个调用周期中，时间较晚的调用周期的趋势描述点与时间较早的调用周期的趋势描述点的比值作为所述下降速率。采用比值作为下降速率，能够真实且快速反映出零序电压的下降幅度，使得确定接地故障是否消失的周期进一步缩短。

根据如上所述的装置，可选地，所述第二确定单元还包括：

一个第二确定子单元，用于根据相邻两个调用周期内的趋势描述点，确定所述零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件；若是，则触发所述第一确定子单元。

根据如上所述的装置，可选地，所述第一确定子单元具体用于：

判断所获取的下降速率是否小于或等于一个第一预设阈值，所述第一预设阈值小于1；

若判断结果为是，则满足故障消失条件；

识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件，若识别结果为是，则确定接地故障消失。

根据如上所述的装置，可选地，所述第一确定子单元还用于：

若识别结果为满足故障消失条件的操作未达到第二预设条件，则获取下一个相邻两个调用周期的趋势描述点，并则触发所述第二确定子单元根据下一个相邻两个调用周期内的趋势描述点，确定所述零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件。

根据如上所述的装置，可选地，所述第一预设阈值为90％～95％。

根据如上所述的装置，可选地，所述满足故障消失条件的操作达到第二预设条件包括：满足故障消失条件的操作的累积时间达到预设时间或者满足故障消失条件的操作的累积次数达到预设次数。

根据如上所述的装置，可选地，所述第一确定子单元802还用于：

若判断结果为所获取的下降速率大于所述第一预设阈值，则确定所获取的下降速率是否小于或等于一个第二预设阈值，且确定所述时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点是否连续下降，所述第二预设阈值小于1且大于所述第一预设阈值，N为大于或等于2的正整数；

若确定出所获取的下降速率小于或等于一个第二预设阈值，且确定出所述时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点连续下降，则满足故障消失条件；

识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件，若识别结果为是，则确定接地故障消失。

根据如上所述的装置，可选地，所述第一确定子单元802具体还用于：

若确定结果中为以下的至少一个：确定出所获取的下降速率大于所述第二预设阈值、确定出所述时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点非连续下降，则不满足故障消失条件，触发与不满足故障消失条件对应的操作，并执行识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件。

根据如上所述的装置，可选地，所述第一确定子单元具体还用于：

若识别结果为满足故障消失条件的操作未达到第二预设条件，则触发所述第二确定子单元根据下一个相邻两个调用周期内的趋势描述点，确定所述零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件。

本发明再一方面提供检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置，包括：

至少一个存储器，其用于存储指令；

至少一个处理器，其用于根据所述存储器存储的指令执行根据如上任一项所述的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法。

本发明又一方面提供可读存储介质，所述可读存储介质中存储有机器可读指令，所述机器可读指令当被一个机器执行时，所述机器执行根据如上任一项所述的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为根据零序电压的采样值点绘制的零序电压的曲线示意图。

图2为根据本发明一实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法的流程示意图。

图3A为根据本发明另一实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法的流程示意图。

图3B为衰减系数较高的电力系统补偿网络中，接地故障消失后零序电压的变化曲线示意图。

图3C为衰减系数较低的电力系统补偿网络中，接地故障消失后零序电压的变化曲线示意图。

图4为根据本发明再一实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法的流程示意图。

图5为零序电压的峰值点的绝对值的变化示意图。

图6为根据本发明另一实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法的流程示意图。

图7为根据本发明再一实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置的结构示意图。

图8为根据本发明又一实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

现场经验表明，若电力系统补偿网络的接地故障消失，则其零序电压会逐渐减小，即在一段时间内逐渐减小至0V。如图1所示，为根据零序电压的采样值点绘制的零序电压的曲线示意图，其横坐标为时间T，单位为ms，纵坐标为电压V，单位为伏(v)。该图1表明了从接地故障开始到接地故障消失的零序电压的变化曲线。具体地，若电力系统补偿网络出现接地故障，则零序电压会从0V迅速增大。当接地故障在A点处消失后，零序电压逐渐减小，直至恢复至0V附近。从图1中可以看出，在A点之后，零序电压各周期的峰值B的绝对值以一定的速率逐渐减小。

实施例一

本实施例提供检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法，执行主体为检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置。该装置可以位于电力系统补偿网络的各个变电站中，也可以位于总控制中心中，具体不作限定。

如图2所示，为根据本实施例的确定电力系统补偿网络接地故障的方法的流程示意图。该确定电力系统补偿网络接地故障的方法包括：

步骤201，若一个电力系统补偿网络出现接地故障，则持续获取电力系统补偿网络的零序电压的采样值点。

本实施例的电力系统补偿网络可以是中性点经消弧线圈接地的配电网。

识别电力系统补偿网络的电力线是否出现接地故障的方式有很多，例如通过监控电力线上零序电压的波动情况来识别，也可以通过监控电力线上零序电流的波动情况来识别，还可以通过识别电力线上是否有行波来确定是否出现接地故障。该识别操作可以由检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置来完成，也可以由其他装置完成后通知检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置，以触发检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置开始执行后续操作，具体不作限定。

采集零序电压的采样值点的操作可以由其他装置完成，检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置从其他装置处获取即可，也可以由检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置来完成，具体不作限定。持续获取采样值点表示该多个采样值点是连续的，并且通过该多个采样值点能够绘制出零序电压的波形。此外，采样周期必然小于后续的调用周期，该采样周期越短，所获取的采样值点越多，零序电压的变化趋势越精确。

需指出的是，在电力系统补偿网络出现接地故障后，所获取的零序电压的采样值点指的是用于后续确定接地故障是否消失的零序电压的采样值点。实际中，可以由其他设备持续获取该零序电压的采样值点，以对零序电压进行监控。

步骤202，根据各采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点。

本实施例的趋势描述点为一个调用周期内采样值点中绝对值大于相邻的两个采样值点的绝对值的值。举例来说，一个采样值点的电压为V1，其前后相邻的两采样值点的电压分别为V2和V3，若|V1|＞|V2|且|V1|＞|V3|，则V1为趋势描述点。可选地，若一个调用周期内，采样值点中绝对值大于其相邻的两个采样值点的值有多个，则将绝对值最大的一个作为趋势描述点。采用绝对值最大的一个作为趋势描述点，可以使整体的趋势描述点的条件保持统一，进而使得后续的确定结果更加准确。通过连接各个调用周期的趋势描述点，可以得到零序电压的变化趋势。

本实施例的调用周期小于电力系统补偿网络的系统周期，例如等于系统周期的1/2。举例来说，若系统频率为50Hz，对应的系统周期为20ms，则调用周期可以为10ms。为了寻找各调用周期的趋势描述点，可以设置采样值点窗口，该采样值点窗口可以大于调用周期，以避免所寻找的调用周期的采样值点落在该采样值点窗口的边界处。举例来说，调用周期为10ms，采样值点窗口可以为15ms。只有落在采样值点窗口中的采样值点才会被用于寻找最大采样值点点。具体可以根据实际需要确定采样值点窗口，在此不再赘述。

步骤203，根据各趋势描述点确定接地故障是否消失。

例如，对于零序电压下降幅度较大或者下降速率较高的情况，可以根据每两个相邻的调用周期的趋势描述点的比值判断零序电压是否下降，进而判断下降的幅度是否达到预设条件。若达到，则确定接地故障消失。或者对于零序电压持续下降但幅度较小或者下降速率较低的情况，可以根据连续多个(例如三个)相邻的调用周期的趋势描述点来判断零序电压是否持续下降，若是，则确定接地故障消失。当然还可以通过其他方式来根据趋势描述点确定接地故障是否消失，在此不再赘述。

本实施例通过获取到的零序电压的采样值点来判断接地故障是否消失。由于采样值点能够真实且实时反映零序电压下降过程中的变化，且零序电压在下降过程中的频率是取决于系统衰减系数的振荡频率，其与系统频率没有关系，因此采用采样值点来判断接地故障是否消失的速度较快且准确。另外，由于调用周期小于系统周期，因此实时根据各调用周期的趋势描述点来判断接地故障是否消失，能够比现有技术中通过基波的方式要快速。

实施例二

本实施例对实施例一的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法做具体补充说明。

如图3A所示，为根据本实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法的流程示意图。该方法包括：

步骤301，若一个电力系统补偿网络出现接地故障，则持续获取电力系统补偿网络的零序电压的采样值点。

该步骤301与步骤201一致，在此不再赘述。

步骤302，根据各采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点，趋势描述点为一个调用周期内采样值点中绝对值大于相邻的两个采样值点的值，调用周期小于电力系统补偿网络的系统周期。

该步骤302与步骤202一致，在此不再赘述。

步骤303，根据每相邻两个调用周期内的趋势描述点，实时获取对应的下降速率。

根据相邻的两个调用周期内的趋势描述点可以先判断零序电压的变化趋势，若判断出变化趋势达到第一预设条件，则执行实时获取零序点电压的各下降速率的操作。例如后一个调用周期内的趋势描述点的绝对值大于或等于前一个调用周期内的趋势描述点的绝对值，则可以确定变化趋势未达到第一预设条件；若后一个调用周期内的趋势描述点的绝对值小于前一个调用周期内的趋势描述点的绝对值，则可以确定变化趋势达到第一预设条件。当然，也可以获取后一个周期内的趋势描述点的绝对值与前一个调用周期内的趋势描述点的绝对值的比值，当比值小于或等于该预设门限值时，执行获取对应的下降速率的操作。该预设门限值可以是100％～105％，具体可以是102％。若为达到第一预设条件，则可以获取下一个相邻两个调用周期的趋势描述点，并执行确定该零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件操作，如此循环，直至确定接地故障消失。

举例来说，该步骤可以包括：

将每相邻两个调用周期中，时间较晚的调用周期的趋势描述点与时间较早的调用周期的趋势描述点的比值作为下降速率。

采用比值作为下降速率，能够真实且快速反映出零序电压的下降幅度，使得确定接地故障是否消失的周期进一步缩短。当然，也可以将两个相邻的调用周期的趋势描述点的差值作为下降速率或者下降幅度作为下降速率，具体可以根据实际需要选择，在此不再赘述。

步骤304，根据所获取的下降速率确定接地故障是否消失。

举例来说，判断所获取的下降速率是否小于或等于一个第一预设阈值，若判断结果为是，则满足故障消失条件。若满足故障消失条件的操作达到第二预设条件，则确定接地故障消失。该第一预设阈值为小于1的数值，例如为90％～95％。如图3B所示，对于衰减系数较高的电力系统补偿网络，接地故障消失后，其零序电压的下降速率较快。因此，若下降速率小于第一预设阈值，可以直接判断出该类型的电力系统补偿网络的接地故障消失。

如图3C所示，对于衰减系数较低的电力系统补偿网络来说，接地故障消失后，其零序电压持续下降但下降速率较慢，即虽然零序电压在下降，但是每次下降幅度较小。因此，在判断出所获取的下降速率大于第一预设阈值后，可以确定所获取的下降速率是否小于或等于一个第二预设阈值且确定两个相邻周期中，时间较晚的调用周期之前的N个调用周期的趋势描述点是否连续下降，第二预设阈值小于1且大于第一预设阈值，N为大于或等于3的正整数；若确定结果均为是，则满足故障消失条件。若满足故障消失条件的操作达到第二预设条件，则确定接地故障消失。这样，通过上述判断，仍能够精确判断出接地故障是否消失。

本实施例的第二预设条件可以根据实际需要设定，若满足故障消失条件的累积次数或连续次数达到预设次数时，可以确定接地故障消失；或者满足故障消失条件的操作的累积时间达到预设时间时，可以确定接地故障消失。

可选地，若判断出零序电压的变化趋势未达到第一预设条件，则可以确定零序电压并未下降，接地故障仍然存在。这样，在下一个调用周期到来的时候，返回执行步骤301。

根据本实施例，通过采样值点来判断接地故障是否消失的速度较快且准确。另外，由于调用周期小于系统周期，因此实时根据各调用周期的趋势描述点来判断接地故障是否消失，能够比现有技术中通过多个基波的方式要快速。再者，每获取到相邻的两个调用周期的趋势描述点就可以进行判断，进而能够尽快确定出结果，缩短整个流程的时间。

实施例三

本实施例对上述实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法做举例说明。

如图4所示，为根据本实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法的流程示意图。该方法包括：

步骤401，若一个电力系统补偿网络出现接地故障，则持续获取电力系统补偿网络的零序电压的采样值点，执行步骤402。

该步骤与步骤201一致，在此不再赘述。

步骤402，根据采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点，执行步骤403。

该步骤与步骤202一致。

举例来说，如图5所示，为零序电压的采样值点的波形的绝对值变化图，第i个调用周期对应的趋势描述点的绝对值为X(i)，其中i为正整数。图中示出了X(1)至X(7)这几个趋势描述点。其中对于第6个调用周期，有两个采样值点的绝对值大于其相邻的两个采样值点的绝对值，选择该两个采样值点中绝对值最大的一个作为趋势描述点。

步骤403，获取每相邻的两个调用周期的趋势描述点的比值，比值＝X(i+1)/X(i)，执行步骤404。

其中，X(i+1)为相邻的两个调用周期中时间较晚的也就是第i+1个调用周期对应的趋势描述点，X(i)为相邻的两个调用周期中时间较早的也就是第i个调用周期对应的趋势描述点。即，比值＝X(i+1)/X(i)代表第i+1个调用周期的趋势描述点与第i个调用周期的趋势描述点的比值。

需说明的是，本实施例中，每获取两个相邻调用周期的趋势描述点，就可以执行步骤404以及之后的操作，以尽快确定接地故障是否消失。

步骤404，判断该比值是否大于或等于预定门限值，若判断结果为是，返回执行步骤401，若判断结果为否，则执行步骤405。

该预定门限值的范围是100％～105％，例如102％。若判断结果为是时，可以获取下一个相邻两个调用周期的趋势描述点，并获取两者的比值，接下来判断该两者的比值是否大于或等于预定门限值。

需指出的是，返回执行步骤401，可以是在下个调用周期到来时开始执行。

步骤405，判断比值是否小于或等于第一预设阈值，若判断结果为是，则满足故障消失条件，并执行步骤406，若判断结果为否，执行步骤408。

该第一预设阈值小于1，例如为90％～95％。

步骤406，识别满足故障消失条件的累积时间是否达到预定时间，若识别结果为是，则执行步骤409，否则执行步骤407。

该累积时间可以通过一个计时器来完成。例如从第一次满足故障消失条件的时刻开始，触发计时器开始计时。

步骤407，将下一个相邻两个调用周期的比值更新为所获取的比值，并返回执行步骤404。

下一个相邻两个调用周期的比值为X(i+2)/X(i+1)。

步骤408，确定比值是否小于或等于第二预设阈值，且确定时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点是否连续下降，第二预设阈值小于1且大于第一预设阈值，N为大于或等于2的正整数，若确定结果均为是，则满足故障消失条件，并执行步骤406，否则返回执行步骤407。

举例来说，确定X(i+1)/X(i)是否小于或等于第二预设阈值，且确定是否满足X(i-1)＜X(i)＜X(i+1)。若确定结果均为是，则满足故障消失条件。在实际中，可以先确定比值是否小于或等于第二预设阈值，确定结果为是后，再确定时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点是否连续下降。

若步骤408的确定结果中，比值大于第二预设阈值，或者时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点非连续下降，则不满足故障消失条件。可以触发与不满足故障消失条件对应的操作。还可以在触发与不满足故障消失条件对应的操作之后，判断故障消失条件是否满足第二预设条件。

与不满足故障消失条件对应的操作具体可以是，禁止计时器以暂停累积时间，直至步骤405或步骤408的结果为是，继续累积时间。对于接地故障消失后零序电压下降的电力系统补偿网络，其若出现很小的扰动则会造成零序电压的波动，此时不能精确判断是否满足故障消失条件，因此可以暂停累积时间。很小的扰动造成的后果可以是，相邻两个调用周期的比值大于第二预设阈值且小于预设门限值的比值。

若步骤404的判断结果为是，则将计时器清零。

步骤409，确定接地故障消失。

在确定出接地故障消失之后，可以执行后续操作，例如停止电力系统补偿网络的继电保护的工作。

实施例四

本实施例对前述实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法做具体举例说明。本实施例仅对一次根据相邻两个调用周期的趋势描述点确定接地故障是否消失的方法做举例说明。

如图6所示，为根据本实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法的流程示意图。

步骤601，若一个电力系统补偿网络出现接地故障，则获取电力系统补偿网络相邻两个调用周期的零序电压的采样值点，执行步骤602。

该步骤与步骤201一致，在此不再赘述。所获取的采样值点可以存储在一个存储器中，在此不再赘述。

步骤602，根据预设的采样窗口确定相邻两个调用周期的趋势描述点，执行步骤603。

该采样窗口是预先设定好的采样窗口。该采样窗口大于调用周期。将采样值点中绝对值大于其相邻的两个采样值点的点作为趋势描述点。若有多个，可以将绝对值最大的一个作为趋势描述点。

步骤603，获取该相邻两个周期的趋势描述点的比值，执行步骤604。

假设相邻两个调用周期分别为第n个周期和第n+1个调用周期，所对应的趋势描述点的值分别为X(n)和X(n+1)，则比值为X(n+1)/X(n)，其中n为正整数。

步骤604，判断比值是否大于或等于预设门限值，若判断结果为否，则执行步骤605，若判断结果为是，则执行步骤609，并清空计时器。

若判断结果为是，则在下一个调用周期到来时，从步骤601开始重新行相应的操作。

步骤605，判断比值是否小于或等于一个第一预设阈值，该第一预设门限值小于1，若判断结果为是，则执行步骤606，若判断结果为否，则执行步骤607。

第一预设阈值可以为90％～95％。

步骤606，判断计时器是否达到预设时间，若判断结果为是，则执行步骤608，若判断结果为否，则直接跳转到步骤609，并在下一个调用周期到来时，从步骤601开始执行相应操作。需要说明的是，若计时器处于禁止状态，则本次调用周期保持上一次判断出的是否接地故障消失的状态，直到下一个调用周期到来时根据判断结果继续计时、继续禁止或者清空计时器。

该计时器可以是在第一次判断出比值小于或等于第一预设阈值时开始计时。预设时间可以根据实际需要确定，在此不再赘述。

步骤607，确定比值是否小于或等于第二预设阈值，且确定时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点是否连续下降，第二预设阈值小于1且大于第一预设阈值，N为大于或等于2的正整数，若确定结果均为是，则执行步骤606，否则，则执行步骤610。

例如N＝2，若确定出X(n-1)＜X(n)＜X(n+1)，则执行步骤606，否则禁止计时器计时，并在下一次步骤605判断结果为是或者步骤607判断结果为是后，重新触发计时器计时。

步骤608，确定接地故障消失。

步骤609，确定接地故障未消失。

需指出的是，若在重复执行过程中，若发现比值大于或等于预设门限值，即步骤604的判断结果为是，确定接地故障未消失时，可以将计时器清零，并在下个调用周期到来时，从步骤601开始执行相应操作。

如果没有确定出接地故障消失，则可以持续从步骤601开始执行相应步骤，直至确定出接地故障消失。

步骤610，确定零序电压有小扰动，执行步骤606。

步骤607的确定结果中的一个为否，例如大于第二预设阈值或者前N个调用周期的趋势描述点并非连续下降，或者同时满足大于第二预设阈值且前N个调用周期的趋势描述点连续下降，则可以确定不满足故障消失条件，并触发与不满足故障消失条件对应的操作。例如在确定零序电压有小扰动后，可以禁止计时器计时。进一步地，还可以启动一个计数器以累计确定有小扰动的次数，若次数达到预设值，则清空计时器，并在下一个调用周期到来时，从步骤601开始执行。同时可以执行步骤606，若计时器已经达到预定时间，则可以确定出接地故障消失，若计时器未达到预定时间，则在获取下一个相邻两个调用周期的比值，执行步骤604。

实施例五

本实施例提供检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置，用于执行实施例一的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法。

如图7所示，为根据本实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置的结构示意图。该装置包括一个获取单元701、一个第一确定单元702和一个第二确定单元703。

其中，获取单元701用于若一个电力系统补偿网络出现接地故障，则持续获取电力系统补偿网络的零序电压的采样值点；第一确定单元702与获取单元701连接，用于根据各采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点，趋势描述点为一个调用周期内采样值点中绝对值大于相邻的两个采样值点绝对值的值，调用周期小于电力系统补偿网络的系统周期；第二确定单元703与第一确定单元702连接，用于根据各趋势描述点确定接地故障是否消失。

本实施例中，第一确定单元702可以具体用于：

若一个调用周期内，采样值点中绝对值大于其相邻的两个采样值点的值有多个，则将绝对值最大的一个作为趋势描述点。

本实施例的各个单元的工作方法与前述实施例相同，在此不再赘述。

本实施例通过获取到的零序电压的采样值点来判断接地故障是否消失。由于采样值点能够真实且实时反映零序电压下降过程中的变化，且零序电压在下降过程中的频率是取决于系统衰减系数的振荡频率，其与系统频率没有关系，因此采用采样值点来判断接地故障是否消失的速度较快且准确。另外，由于调用周期小于系统周期，因此实时根据各调用周期的趋势描述点来判断接地故障是否消失，能够比现有技术中通过基波的方式要快速。

实施例六

本实施例对实施例五的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置做进一步补充说明。

如图8所示，为根据本实施例的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置的结构示意图。该第二确定单元703具体包括：一个获取子单元801和一个第一确定子单元802。

其中，获取子单元801与第一确定单元702连接，用于根据每相邻两个调用周期内的趋势描述点，实时获取对应的下降速率；第一确定子单元802与获取子单元801和连接，用于根据所获取的下降速率确定接地故障是否消失。

可选地，获取子单元802具体用于：

将相邻两个调用周期中，时间较晚的调用周期的趋势描述点与时间较早的调用周期的趋势描述点的比值作为下降速率。

可选地，本实施例的第二确定单元703还包括一个第二确定子单元803，该第二确定子单元803分别与第一确定单元701和第二确定单元702连接，用于根据相邻两个调用周期内的趋势描述点确定零序电压的变化趋势达到第一预设条件；若是，则触发获取子单元801。

可选地，第一确定子单元802具体用于：

判断所获取的下降速率是否小于或等于一个第一预设阈值，第一预设阈值小于1；

若判断结果为是，则满足故障消失条件；

识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件，若识别结果为是，则确定接地故障消失。

可选地，第一确定子单元802还用于：

若识别结果为满足故障消失条件的操作未达到第二预设条件，则获取下一个相邻两个调用周期的趋势描述点，并则触发第二确定子单元803根据下一个相邻两个调用周期内的趋势描述点，确定零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件。

可选地，第一预设阈值为90％～95％。

可选地，满足故障消失条件的操作达到第二预设条件包括：满足故障消失条件的操作的累积时间达到预设时间或者满足故障消失条件的操作的累积次数达到预设次数。

可选地，第一确定子单元802还用于：

若判断结果为所获取的下降速率大于第一预设阈值，则确定所获取的下降速率是否小于或等于一个第二预设阈值，且确定时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点是否连续下降，第二预设阈值小于1且大于第一预设阈值，N为大于或等于2的正整数；

若确定出所获取的下降速率小于或等于一个第二预设阈值，且确定出时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点连续下降，则满足故障消失条件；

识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件，若识别结果为是，则确定接地故障消失。

可选地，第一确定子单元802具体还用于：

若确定结果中为以下的至少一个：确定出所获取的下降速率大于第二预设阈值、确定出时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点非连续下降，则不满足故障消失条件，触发与不满足故障消失条件对应的操作，并执行识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件。

可选地，第一确定子单元802具体还用于：

若识别结果为满足故障消失条件的操作未达到第二预设条件，则触发第二确定子单元803根据下一个相邻两个调用周期内的趋势描述点，确定零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件。

本实施例的各个单元的工作方法与前述实施例相同，在此不再赘述。

根据本实施例，能够更加快速准确地确定接地故障是否消失。

本发明还提供另一种检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置。该装置包括至少一个存储器和至少一个处理器。其中，存储器用于存储指令。处理器用于根据存储器存储的指令执行前述任意实施例所描述的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的的方法。

本发明的实施例还提供一种可读存储介质。该可读存储介质中存储有机器可读指令，机器可读指令当被一个机器执行时，机器执行前述任意实施例所描述的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的的方法。

该可读介质上存储有机器可读指令，该机器可读指令在被处理器执行时，使处理器执行前述的任一种方法。具体地，可以提供配有可读存储介质的系统或者装置，在该可读存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机或处理器读出并执行存储在该可读存储介质中的机器可读指令。

在这种情况下，从可读介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此机器可读代码和存储机器可读代码的可读存储介质构成了本发明的一部分。

可读存储介质的实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上或云上下载程序代码。

本领域技术人员应当理解，上面公开的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下做出各种变形和修改。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。

需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和单元都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或单元。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的装置结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些单元可能由同一物理实体实现，或者，有些单元可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。

以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元或处理器可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元或处理器还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。

上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (26)

1.检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法，其特征在于，包括：

若一个电力系统补偿网络出现接地故障，则持续获取所述电力系统补偿网络的零序电压的采样值点；

根据各所述采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点，所述趋势描述点为一个所述调用周期内所述采样值点中绝对值大于相邻的两个采样值点绝对值的值，所述调用周期小于所述电力系统补偿网络的系统周期；

根据各所述趋势描述点确定所述接地故障是否消失。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点包括：

若一个所述调用周期内，采样值点中绝对值大于其相邻的两个采样值点的值有多个，则将绝对值最大的一个作为所述趋势描述点。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据各所述趋势描述点确定所述接地故障是否消失包括：

根据每相邻两个调用周期内的趋势描述点，实时获取对应的下降速率；

根据所获取的下降速率确定所述接地故障是否消失。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据每相邻两个调用周期内的趋势描述点，实时获取对应的下降速率包括：

将相邻两个调用周期中，时间较晚的调用周期的趋势描述点与时间较早的调用周期的趋势描述点的比值作为所述下降速率。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在根据所述采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点之后，且在根据每相邻两个调用周期内的趋势描述点，实时获取对应的下降速率之前，还包括：

根据相邻两个调用周期内的趋势描述点，确定所述零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件；

若是，则执行根据相邻两个调用周期内的趋势描述点，实时获取对应的下降速率的操作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所获取的下降速率确定所述接地故障是否消失包括：

判断所获取的下降速率是否小于或等于一个第一预设阈值，所述第一预设阈值小于1；

若判断结果为是，则满足故障消失条件；

识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件，若识别结果为是，则确定接地故障消失。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若识别结果为满足故障消失条件的操作未达到第二预设条件，则获取下一个相邻两个调用周期的趋势描述点，并返回执行确定所述零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件操作。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一预设阈值为90％～95％。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述满足故障消失条件的操作达到第二预设条件包括：满足故障消失条件的操作的累积时间达到预设时间或者满足故障消失条件的操作的累积次数达到预设次数。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所获取的下降速率确定所述接地故障是否消失还包括：

若判断结果为所获取的下降速率大于所述第一预设阈值，则确定所获取的下降速率是否小于或等于一个第二预设阈值，且确定所述时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点是否连续下降，所述第二预设阈值小于1且大于所述第一预设阈值，N为大于或等于2的正整数；

若确定出所获取的下降速率小于或等于一个第二预设阈值，且确定出所述时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点连续下降，则满足故障消失条件；

识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件，若识别结果为是，则确定接地故障消失。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据所获取的下降速率确定所述接地故障是否消失还包括：

若确定结果中为以下的至少一个：确定出所获取的下降速率大于所述第二预设阈值、确定出所述时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点非连续下降，则不满足故障消失条件，触发与不满足故障消失条件对应的操作。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

若识别结果为满足故障消失条件的操作未达到第二预设条件，则获取下一个相邻两个调用周期的趋势描述点，并返回执行确定所述零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件操作。

13.检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置，其特征在于，包括：

一个获取单元，用于若一个电力系统补偿网络出现接地故障，则持续获取所述电力系统补偿网络的零序电压的采样值点；

一个第一确定单元，用于根据各所述采样值点确定每个预设的调用周期内的一个趋势描述点，所述趋势描述点为一个所述调用周期内所述采样值点中绝对值大于相邻的两个采样值点绝对值的值，所述调用周期小于所述电力系统补偿网络的系统周期；

一个第二确定单元，用于根据各所述趋势描述点确定所述接地故障是否消失。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元具体用于：

若一个所述调用周期内，采样值点中绝对值大于其相邻的两个采样值点的值有多个，则将绝对值最大的一个作为所述趋势描述点。

15.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元具体包括：

一个获取子单元，用于根据每相邻两个调用周期内的趋势描述点，实时获取对应的下降速率；

一个第一确定子单元，用于根据所获取的下降速率确定所述接地故障是否消失。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述获取子单元具体用于：

将相邻两个调用周期中，时间较晚的调用周期的趋势描述点与时间较早的调用周期的趋势描述点的比值作为所述下降速率。

17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元还包括：

一个第二确定子单元，用于根据相邻两个调用周期内的趋势描述点，确定所述零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件；若是，则触发所述第一确定子单元。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一确定子单元具体用于：

判断所获取的下降速率是否小于或等于一个第一预设阈值，所述第一预设阈值小于1；

若判断结果为是，则满足故障消失条件；

识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件，若识别结果为是，则确定接地故障消失。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第一确定子单元还用于：

若识别结果为满足故障消失条件的操作未达到第二预设条件，则获取下一个相邻两个调用周期的趋势描述点，并则触发所述第二确定子单元根据下一个相邻两个调用周期内的趋势描述点，确定所述零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件。

20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第一预设阈值为90％～95％。

21.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述满足故障消失条件的操作达到第二预设条件包括：满足故障消失条件的操作的累积时间达到预设时间或者满足故障消失条件的操作的累积次数达到预设次数。

22.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第一确定子单元802还用于：

若判断结果为所获取的下降速率大于所述第一预设阈值，则确定所获取的下降速率是否小于或等于一个第二预设阈值，且确定所述时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点是否连续下降，所述第二预设阈值小于1且大于所述第一预设阈值，N为大于或等于2的正整数；

若确定出所获取的下降速率小于或等于一个第二预设阈值，且确定出所述时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点连续下降，则满足故障消失条件；

识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件，若识别结果为是，则确定接地故障消失。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第一确定子单元802具体还用于：

若确定结果中为以下的至少一个：确定出所获取的下降速率大于所述第二预设阈值、确定出所述时间较晚的调用周期的前N个调用周期的趋势描述点非连续下降，则不满足故障消失条件，触发与不满足故障消失条件对应的操作，并执行识别满足故障消失条件的操作是否达到第二预设条件。

24.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第一确定子单元具体还用于：

若识别结果为满足故障消失条件的操作未达到第二预设条件，则触发所述第二确定子单元根据下一个相邻两个调用周期内的趋势描述点，确定所述零序电压的变化趋势是否达到第一预设条件。

25.检测电力系统补偿网络中接地故障消失的装置，其特征在于，包括：

至少一个存储器，其用于存储指令；

至少一个处理器，其用于根据所述存储器存储的指令执行根据权利要求1-12中任一项所述的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法。

26.可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有机器可读指令，所述机器可读指令当被一个机器执行时，所述机器执行根据权利要求1-12中任一项所述的检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法。