CN111969575A - 配电网单相接地故障消弧方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网单相接地故障消弧方法、装置、设备及存储介质，其中，配电网单相接地故障消弧方法，包括：从配电网中确定相电压降低，同时相电流增大的馈线，作为发生接地故障的故障馈线；根据故障馈线的负载阻抗计算接地的阻抗支路的阻抗值，设定阻抗支路；将阻抗支路接入故障馈线所在母线；检测故障馈线的零序电流；基于零序电流调整阻抗支路的阻抗值，以降低零序电流。利用故障馈线的负载阻抗计算阻抗支路的阻抗值，可使阻抗支路与故障馈线匹配，在将阻抗支路接入到故障馈线所在母线时，最大限度的将故障馈线的故障电流消除；根据故障馈线的零序电流自适应调整阻抗支路的阻抗值，可进一步的降低故障馈线的故障电流。

Description

配电网单相接地故障消弧方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及消弧技术，尤其涉及一种配电网单相接地故障消弧方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

配电网结构复杂多变，与用户联系紧密，且易发生随机故障，其中约70％的故障为瞬时性单相接地故障，严重的单相接地故障，可能破坏区域电网系统稳定，造成更大事故。因此，接地故障的电流抑制技术是配电网研究的一个重点与难点问题。

为限制接地故障电流，配电网一般采用中性点经消弧线圈接地方式，通过补偿接地电流中的电容电流来抑制接地故障电流，实现配电系统带故障短时运行。但随着电缆网络的增加以及非线性负荷和电力电子设备的大量接入，故障电流中含有大量的有功分量及谐波分量，而传统的消弧线圈只能补偿故障电流中的无功分量，不能补偿其有功分量(约占2％～8％)和谐波分量(约占5％)，部分配电网接地故障电流经消弧线圈补偿电容分量后仍高达几十安培，足以维持电弧燃烧。

现有技术中配电网的消弧技术并不能够满足现有的配电网单相接地故障的消弧。在配电网发生单相接地故障时，无法将故障电流降低到一定范围、或完全消除，不能够有效的起到彻底熄灭故障电弧的作用。

发明内容

本发明提供一种配电网单相接地故障消弧方法、装置、设备及存储介质，在配电网发生单相接地故障时，降低配电网的故障电流，以有效的熄灭故障电弧。

第一方面，本发明实施例提供了一种配电网单相接地故障消弧方法，包括：

从配电网中确定相电流增大的馈线，作为发生接地故障的故障馈线；

根据所述故障馈线的负载阻抗计算接地的阻抗支路的阻抗值，设定所述阻抗支路；

将所述阻抗支路接入所述故障馈线所在母线；

检测所述故障馈线的零序电流；

基于所述零序电流调整所述阻抗支路的阻抗值，以降低所述零序电流。

可选的，所述从配电网中确定相电流增大的馈线，作为发生接地故障的故障馈线，包括：

获取所述配电网的中性点电压和各馈线的相电压、相电流；

若所述中性点电压与所述相电压的比值小于或等于设定的临界值，则确定所述配电网未发生接地故障；

若所述中性点电压与所述相电压的比值大于所述临界值，则比较各所述馈线的所述相电压和所述相电流；

将所述相电压降低，同时所述相电流增大的所述馈线作为目标馈线；

将接地的纯电阻支路接入所述目标馈线的母线；

检测所述纯电阻支路的电流值；

若所述电流值大于或等于预设的第二阈值，则返回执行所述获取所述配电网的中性点电压和各馈线的相电压、相电流；

若所述电流值小于所述第二阈值，则将所述目标馈线作为故障馈线；

断开所述纯电阻支路。

可选的，所述纯电阻支路的阻值R的取值范围如下：

其中，I_set为所述配电网的继电保护的保护电流值，E为所述配电网的电源电动势，C₀为所述配电网的对地电容，ω表示所述配电网的角频率。

可选的，所述阻抗支路包括并联设置的电阻和电容；

所述根据所述故障馈线的负载阻抗计算接地的阻抗支路的阻抗值，设定所述阻抗支路，包括：

获取所述故障馈线在正常运行状态下的负载电压和负载电流；

计算所述负载电压和负载电流的比值，获得所述故障馈线的负载阻抗；

根据所述负载阻抗计算接入所述故障馈线所在母线的阻抗支路的电阻值和电容值；

根据所述电阻值和电容值设定所述电阻和所述电容。

可选的，所述根据所述负载阻抗计算接入所述故障馈线所在母线的阻抗支路的电阻值和电容值包括：

通过如下公式计算接入所述故障馈线所在母线的阻抗支路的阻抗值Z：

Z＝R_T-j/(ωC_T)

通过如下公式计算接入所述故障馈线所在母线的阻抗支路的电阻值R_T：

通过如下公式计算接入所述故障馈线所在母线的阻抗支路的电容值C_T：

其中，Z_S0表示所述故障馈线的零序阻抗，Z_Lf表示所述故障馈线的正序阻抗，Z_Df表示所述负载阻抗，

表示所述配电网的零序阻抗角，

表示所述故障馈线的阻抗角，

为所述故障馈线的负载阻抗角，α表示故障位置，是母线和故障点之间的距离与故障馈线的总长度的值的比值，ω表示所述配电网的角频率。

可选的，在所述检测所述故障馈线的零序电流之前，还包括：

保持所述阻抗支路接入所述故障馈线所在母线第一时间长度。

可选的，所述基于所述零序电流调整所述阻抗支路的阻抗值，以降低所述零序电流，包括：

若所述零序电流小于预设的第一阈值，则判断故障解除；

若所述零序电流大于或等于所述第一阈值，则减小所述阻抗支路的阻抗值；

返回执行延时第一时间长度，检测所述故障馈线的零序电流。

第二方面，本发明实施例还提供了一种配电网单相接地故障消弧装置，包括：

确定模块，用于从配电网中确定相电流增大的馈线，作为发生接地故障的故障馈线；

计算模块，用于根据所述故障馈线的负载阻抗计算接地的阻抗支路的阻抗值，设定所述阻抗支路；

接入模块，用于将所述阻抗支路接入所述故障馈线所在母线；

检测模块，用于检测所述故障馈线的零序电流；

调整模块，用于基于所述零序电流调整所述阻抗支路的阻抗值，以降低所述零序电流。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的配电网单相接地故障消弧方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的配电网单相接地故障消弧方法。

本发明中，通过确定配电网中相电流增大的馈线作为配电网中发生单相接地故障的故障馈线，从而实现有针对性对发生接地故障的故障馈线进行故障电流消除，有效的提升故障电流的消除效率；利用故障馈线的负载阻抗计算阻抗支路的阻抗值，然后设定阻抗支路的阻抗值，可使阻抗支路与故障馈线匹配，在将阻抗支路接入到故障馈线所在母线时，最大限度的将故障馈线的故障电流消除；通过检测故障馈线的零序电流，自适应调整阻抗支路的阻抗值，可进一步的降低故障馈线的故障电流，最终使故障馈线的故障电流降低到符合配电网的安全运行要求。相对于通过将配电网的中性点直接接地或经消弧线圈接地进行故障电流消除的方式而言，在判断发生单相接地故障的故障馈线后，将阻抗支路接入到故障馈线所在母线中进行故障电流消除，然后检测故障馈线的故障电流大小，并自适应调整阻抗支路的阻抗值，以进一步的消除故障馈线的故障电流，保证了对故障电流的消除效果，避免单一阻抗的阻抗支路接入到故障馈线所在母线中进行故障电流消除时，残余的故障电流仍能够保持电弧的产生的情况，进而有效的保证配电网的安全运行，提高配电网正常运行时的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例一中提供的配电网单相接地故障消弧方法的流程图；

图2为本发明实施例二中提供的配电网单相接地故障消弧方法的流程图；

图3为本发明实施例二中的配电网的结构示意图；

图4为本发明实施例三中提供的配电网单相接地故障消弧装置的结构图；

图5为本发明实施例四中提供的计算设备的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的配电网单相接地故障消弧方法的流程图，本实施例可适用于配电网发生单相接地故障时，降低配电网的故障电流，保证配电网的正常运行的情况，该方法可以由配电网单相接地故障消弧装置来执行，具体包括如下步骤：

步骤S110、从配电网中确定相电压降低，同时相电流增大的馈线，作为发生接地故障的故障馈线。

其中，配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。将电力系统中从降压配电变电站(高压配电变电站)出口到用户端的这一段系统称为配电系统。配电系统是由多种配电设备(或元件)和配电设施所组成的变换电压和直接向终端用户分配电能的一个电力网络系统。配电网普遍采用中性点不接地系统或者中性点经消弧线圈接地系统，当其发生单相接地故障时，系统可带故障继续运行一段时间，不会影响对用户的供电。但是由于故障电流小，特别是当发生高阻接地故障时，故障选线就更加困难，因此一直缺乏完全可靠的选线方法。随着配电网的发展和配网自动化技术的兴起，使得快速准确地判断接地故障线路变得越来越重要。在本发明实施例中，配电网可采用中性点不接地系统或者中性点经消弧线圈接地系统，在此并不进行限定。

电力系统的馈线是从电源母线分配出去的配电线路，直接到负荷的负荷线。相电流是指三相电源中流过每相负载的电流。在发生单相接地故障时，发生故障的馈线内流过的相电流将会增大，因此，在本实施例中，通过对配电网中的相电流的变化判断发生接地故障的馈线，并将该馈线作为故障馈线。

步骤S120、根据故障馈线的负载阻抗计算接地的阻抗支路的阻抗值，设定阻抗支路。

负载阻抗指的是配电网中的负载所带来的阻抗，对交流电起到的阻碍作用。在本实施例中，故障馈线的负载阻抗与所需要的阻抗支路为线性关系。根据故障馈线的负载阻抗计算获得用于接入到故障馈线所在母线中降低故障馈线的故障电流的阻抗支路的阻抗值，并将阻抗支路的阻抗值设定为上述计算获得的阻抗支路的阻抗值，以保证本实施例中接入阻抗支路对单相接地故障的故障馈线的故障电流进行消除，以使故障馈线的故障电流符合配电网的正常运行要求。

步骤S130、将阻抗支路接入故障馈线所在母线；

在本实施例中，阻抗支路的一端接地，另一端在检测到配电网发生单相接地故障时接入到故障馈线所在母线上，使故障馈线通过阻抗支路接地，从而有效的减少故障馈线上的故障电流，使得故障馈线的故障点恢复电压接近于零，从而有效的熄灭故障电弧。

步骤S140、检测故障馈线的零序电流；

在本实施例中，当故障馈线发生接地故障时，配电网的三相将变得不对称，三相电流的向量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。因此，在本实施例中，通过检测故障馈线流过的零序电流，可获知配电网的三相平衡情况，进而判断配电网的故障是否解除，进而保证对故障馈线的故障电流的去除效果。

步骤S150、基于零序电流调整阻抗支路的阻抗值，以降低零序电流。

其中，阻抗支路的阻抗值调整可以是根据零序电流逐步减小阻抗支路的阻抗值，实现进一步的降低故障馈线的零序电流。另外，需要知道的是，在本发明实施例中并不限定阻抗支路的阻抗值调整只能通过逐步减小的方式进行调整，还可以是其他能够进一步的降低故障馈线的零序电流的调整方式，例如增大阻抗支路的阻抗值，或者无序的调整阻抗支路的阻抗值，只要能够实现本实施例所需要的通过调整阻抗支路的阻抗值实现进一步的降低故障馈线的零序电流的作用即可，在此不做详尽列出。

在本实施例中，所要实现的效果为故障馈线的零序电流小于5A，在步骤S140中检测出故障馈线的零序电流的大小不符合配电网的安全运行要求后，通过调整阻抗支路的阻抗值，使得故障馈线的零序电流进一步的减小，最终符合配电网的正常运行要求，避免在恢复供电时出现电弧。

在本实施例中，通过确定配电网中相电流增大的馈线作为配电网中发生单相接地故障的故障馈线，从而实现有针对性对发生接地故障的故障馈线进行故障电流消除，有效的提升故障电流的消除效率；利用故障馈线的负载阻抗计算阻抗支路的阻抗值，然后设定阻抗支路的阻抗值，可使阻抗支路与故障馈线匹配，在将阻抗支路接入到故障馈线所在母线时，最大限度的将故障馈线的故障电流消除；通过检测故障馈线的零序电流，自适应调整阻抗支路的阻抗值，可进一步的降低故障馈线的故障电流，最终使故障馈线的故障电流降低到符合配电网的安全运行要求。相对于通过将配电网的中性点直接接地或经消弧线圈接地进行故障电流消除的方式而言，在判断发生单相接地故障的故障馈线后，将阻抗支路接入到故障馈线所在母线中进行故障电流消除，然后检测故障馈线的故障电流大小，并自适应调整阻抗支路的阻抗值，以进一步的消除故障馈线的故障电流，保证了对故障电流的消除效果，避免单一阻抗的阻抗支路接入到故障馈线所在母线中进行故障电流消除时，残余的故障电流仍能够保持电弧的产生的情况，进而有效的保证配电网的安全运行，提高配电网正常运行时的安全性。

实施例二

本发明实施例二提供了另一种配电网单相接地故障消弧方法，图2为本发明实施例二提供的全景影像控制方法的流程图，图3为本发明实施例二的配电网的结构示意图，该实施例为在上述实施例一的基础上进行细化，详细描述了数据处理过程。如图2所示，该方法包括：

步骤S201、获取配电网的中性点电压和各馈线的相电压、相电流。

配电网的中性点又称“零点”。是指三相或多相交流系统中星形接线的公共点。按运行需要它有接地或不接地等工作方式。从该点引出导线(又称“中性线”)可获得相电压或作为多相整流装置直流电源的负极。而中性点电压又称中心点位移电压，中性点电压是指多相交流系统中，实际的或等效的中性点与参考地之间的电位差。在配电网发生接地故障时，三相电路中各相的电压分配不对称，使某些相负载电压过高，而使另一些相负载电压较正常时降低，致使设备不能正常工作，此时，中性点就会出现电压，即本实施例中所述的中性点电压。相电流是指三相电源中流过每相的负载的电流。

在本实施例中，对于配电网中的中性点电压和各馈线的相电压、相电流的获取，可直接从配电网的监控设备中获取，或者单独设置采集装置对配电网中的中性点电压和各馈线的相电压、相电流进行获取。在此，不对中性点电压、相电压和相电流的获取方式进行限定，只要是能够获得本实施例中所需的配电网中的中性点电压和各馈线的相电压、相电流的方式均可，在此不做详尽列出。

步骤S202、在确定中性点电压与相电压比值大于临界值时，比较各馈线的相电压和相电流；

此外，若中性点电压与相电压的比值小于或等于设定的临界值，则确定配电网未发生接地故障；

在配电网发生单相接地故障时，在配电网的中性点将检测到中性点电压，将中性点电压与相电压进行比较，可以有效的排除配电网在运行过程中，由于受到干扰所带来的中性点电压波动的情况对配电网是否发生单相故障的确定的影响。

在现有技术中当配电网发生单相接地故障时，首先可通过配电网中设置的消弧线圈对配电网的故障电流进行消除、灭弧处理。在中性点电压与相电压的比值大于临界值时，消弧线圈将不能够正常完成对配电网的故障电流的消除，使得无法正常抑制间歇性弧光接地故障。此时，可结合本实施例所述的配电网单相接地故障消弧方法，在中性点电压与相电压的比值小于或等于设定的临界值采用原有方式进行故障电流消除，在中性点电压与相电压的比值大于设定的临界值时采用本实施例所述的配电网单相接地故障消弧方法，从而有效的提高配电网的故障电流消除效率。

在本实施例中，临界值的大小可选用10％-15％，具体的选用值可根据配电网的实际情况进行具体的调整。

步骤S203、将相电压降低，同时相电流增大的馈线作为目标馈线，并将接地的纯电阻支路接入目标馈线的母线。

在配电网发生单相接地故障时，发生接地故障的馈线的相电压下降，相电流将相对正常的馈线的相电流增大，因此，在此根据相电流判断发生接地故障的馈线作为目标馈线。

在本实施例中，纯电阻支路由电阻组成，其一端接地，另一端通过开关选择性接入到配电网的馈线中。在步骤S203中判断出目标馈线后，将纯电阻支路接入到目标馈线的母线中，使目标馈线的母线通过纯电阻支路接地。

步骤S204、检测纯电阻支路的电流值。

步骤S205、将电流值与预设的第二阈值进行比较；

若电流值大于或等于预设的第二阈值，则返回执行步骤S201；

若电流值小于第二阈值，则执行步骤S206。

在本实施例中，第二阈值选用配电网的继电保护的保护电流值。选用配电网的继电保护的保护电流值作为第二阈值，可在根据相电流的判断基础上进一步的判断目标馈线是否为实际发生接地故障的馈线，避免单纯通过相电流判断故障馈线所带来的判断误差，确保判断结果的可靠性。并且将配电网的继电保护的保护电流值作为第二阈值，可避免配电网在正常运行时进行单相接地故障消弧，减少对配电网的正常运行的影响。

步骤S206、将目标馈线作为故障馈线，并断开纯电阻支路。

在本实施例中，将纯电阻支路接入到目标馈线的母线的目的在于，在通过相电流的增加确定目标馈线后再通过测量流过纯电阻支路的电流值，以此进一步的判断目标馈线是否发生接地故障，避免将未发生接地故障的馈线作为故障馈线进行后续的消弧处理。

在本实施例中，纯电阻支路的阻值R的取值范围如下：

其中，I_set为配电网的继电保护的保护电流值，E为配电网的电源电动势，C₀为配电网的对地电容，ω表示配电网的角频率。

步骤S207、获取故障馈线的负载阻抗。

在本实施例中，对于故障馈线的负载阻抗的获取方式可以是多种，示例性的，可以在确定接地故障发生前测量各馈线的负载电压和负载电流，计算获得负载阻抗。又或者，在接地故障发生后，通过配电网的监控系统获取在发生接地故障前对应的馈线的负载电压和负载电流，计算获得负载阻抗。另外，也可以是满足本发明实施例中对故障馈线的负载阻抗获取的方式，在此不做详尽列出。

示例性的，步骤S207包括：

步骤S2071、获取故障馈线在正常运行状态下的负载电压和负载电流；

步骤S2072、计算负载电压和负载电流的比值，获得故障馈线的负载阻抗；

通过在配电网正常运行的状态下获取馈线的负载电压和负载电流，然后通过计算负载电压和负载电流的比值可获得故障馈线的负载。此外，还可以将各馈线的负载阻抗计算并存储在存储器中，在判断确定故障馈线后查询对应的数值作为故障馈线的负载阻抗。

步骤S208、根据负载阻抗计算接入故障馈线所在母线的阻抗支路的电阻值和电容值。

通过故障馈线的负载阻抗计算将要接入到故障馈线所在母线的阻抗支路的电阻值和电容值，使得阻抗支路的电阻值和电容值可与待接入的故障馈线匹配，从而有效的提高减少故障馈线上的故障电流、熄灭故障电弧的效率，避免后续需要大幅度调整阻抗支路的阻抗值。

步骤S209、根据电阻值和电容值设定电阻和电容。

在本实施例中，阻抗支路包括并联设置的电阻和电容，即阻抗支路由电阻和电容并联组成。通过改变阻抗支路的电阻的电阻值和/或电容的电容值，即可是实现对阻抗支路的阻抗值的调整。

在本实施例中，可通过如下公式计算接入故障馈线所在母线的阻抗支路的阻抗值Z：

Z＝R_T-j/(ωC_T)

其中，R_T代表阻抗支路的电阻值，为阻抗值Z的计算公式中的实部；C_T代表阻抗支路的电容值，j/(ωC_T)为阻抗支路的虚部。

通过如下公式计算接入故障馈线所在母线的阻抗支路的电阻值R_T：

通过如下公式计算接入故障馈线所在母线的阻抗支路的电容值C_T：

其中，Z_S0表示故障馈线的零序阻抗，Z_Lf表示故障馈线的正序阻抗，Z_Df表示负载阻抗，

表示配电网的零序阻抗角，

表示故障馈线的阻抗角，

为故障馈线的负载阻抗角，α表示故障位置，是母线和故障点之间的距离与故障馈线的总长度的值的比值，ω表示配电网的角频率。

步骤S210、保持阻抗支路接入故障馈线所在母线第一时间长度。

其中，第一时间长度可选择3S-10S。

在本实施例中，在将阻抗支路接入故障馈线所在母线进行故障电流的消除时，需要保持阻抗支路接入到故障馈线所在母线的接入时间，进而保证阻抗支路对配电网中的故障馈线的故障电流的消除效果，避免短时的接通影响故障电流的消除效果。

步骤S211、将零序电流与预设的第一阈值进行比较；

若零序电流小于预设的第一阈值，则执行步骤S201；

若零序电流大于或等于第一阈值，则执行步骤S212；

步骤S212、减小阻抗支路的阻抗值，返回执行步骤S210。

在本实施例中，当故障馈线发生接地故障时，配电网的三相将变得不对称，三相电流的向量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。因此，在本实施例中，通过检测故障馈线流过的零序电流，可获知配电网的三相平衡情况，进而判断配电网的故障是否解除，进而保证对故障馈线的故障电流的去除效果。进一步的，在配电网的零序电流尚未达到正常运行的要求时，通过调整减小阻抗支路的阻抗值，并再次将阻抗支路接入到故障馈线所在母线中进行故障电流的消除，并且在接入后仍需保持第一时间长度，以保证对故障馈线的故障电流的消除效果。

具体的，对阻抗支路的阻抗值的调整可以是调整阻抗支路的电阻值或电容值，也可以是同时调整阻抗支路的电阻值和电容值，通过对阻抗支路的电阻值和电容值的同时调整，进一步的保证对故障馈线的故障电流的消除效果，使故障馈线的故障电流低于设定标准。

在本实施例中，所要实现的效果为故障馈线的零序电流小于5A，即第一阈值为5A，此外，需要知道的是，此处的5A仅是其中一个示例，在其他实施例中还可以是其他大小的数值。在步骤S211中检测出故障馈线的零序电流的大小不符合配电网的安全运行要求后，通过调整阻抗支路的阻抗值，使得故障馈线的零序电流进一步的减小，最终符合配电网的正常运行要求，避免在恢复供电时出现电弧。

在本实施例中，通过对配电网的中性点电压和各馈线的相电压、相电流的获取，并将中心点电压与相电压和相电流的变化进行比较，获取可能发生单相接地故障的目标馈线，然后再通过将纯电阻支路接入到目标馈线的母线上，通过对纯电阻支路的电流值进行检测比较，最终确定配电网是否发生单相接地故障，以及确定发生单相接地故障的故障馈线，以便有针对性的对故障馈线进行故障电流消除，并可避免配电网在正常运行时进行单相接地故障消弧，减少对配电网的正常运行的影响。通过获取故障馈线的负载阻抗，然后根据负载阻抗计算接入的阻抗支路的阻抗值，并由阻抗值计算获得阻抗支路的电阻和电容的电阻值和电容值，使得阻抗支路的电阻值和电容值可与待接入的故障馈线匹配，从而有效的提高减少故障馈线上的故障电流、熄灭故障电弧的效率，避免后续需要大幅度调整阻抗支路的阻抗值。在将阻抗支路接入到故障馈线所在母线进行故障电流消除后，再次检测故障馈线的零序电流，根据零序电流判断是否完成故障电流消除，在未完成故障电流消除时，调整减小阻抗支路的阻抗值，再次消除故障电流，直至最终完成故障电流的消除为止，从而有效的降低故障馈线的故障电流，避免现有技术中采用消弧线圈消弧处理后仍存在较大的故障电流，使得电弧无法被彻底断绝的情况出现。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种全景影像控制装置，该装置可以执行上述实施例的全景影像控制方法，具体的，该装置包括：

确定模块401，用于从配电网中确定相电流增大的馈线，作为发生接地故障的故障馈线；

计算模块402，用于根据故障馈线的负载阻抗计算接地的阻抗支路的阻抗值，设定阻抗支路；

接入模块403，用于将阻抗支路接入故障馈线所在母线；

检测模块404，用于检测故障馈线的零序电流；

调整模块405，用于基于零序电流调整阻抗支路的阻抗值，以降低零序电流。

确定模块401包括：

第一获取组件，用于获取配电网的中性点电压和各馈线的相电压、相电流；

比值计算组件，用于计算中性点电压与相电压的比值；

第一比较组件，用于将中性点电压与相电压的比值进行比较，若比值小于或等于设定的临界值，则确定配电网未发生接地故障；

若比值大于临界值，则执行第二比较组件；

第二比较组件，用于比较各馈线的相电流，将相电流增大的馈线作为目标馈线；

接入组件，用于将接地的纯电阻支路接入目标馈线的母线；

检测组件，用于检测纯电阻支路的电流值；

第三比较组件，用于比较电流值和预设的第二阈值；

若电流值大于或等于预设的第二阈值，则返回执行获取配电网的中性点电压和各馈线的相电压、相电流；

若电流值小于第二阈值，则将目标馈线作为故障馈线；

支路断开组件，用于断开纯电阻支路。

计算模块402包括：

第二获取组件，用于获取故障馈线在正常运行状态下的负载电压和负载电流；

第一计算组件，用于计算负载电压和负载电流的比值，获得故障馈线的负载阻抗；

第二计算组件，用于根据负载阻抗计算接入故障馈线所在母线的阻抗支路的电阻值和电容值；

设定组件，用于根据电阻值和电容值设定电阻和电容。

延时组件，用于保持阻抗支路接入故障馈线所在母线第一时间长度。

调整模块405包括：

第四比较组件，用于比较零序电流和预设的第一阈值；

若零序电流小于预设的第一阈值，则判断故障解除；

若零序电流大于或等于第一阈值，则减小阻抗支路的阻抗值；

返回执行延时组件和检测模块。

实施例四

图5为本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图，如图4所示，该配电网单相接地故障消弧设备包括处理器501、存储器502、输入装置503和输出装置504；设备中处理器501的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器401为例；设备中的处理器501、存储器502、输入装置503和输出装置504可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储器502作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的配电网单相接地故障消弧方法对应的程序模块(例如，如图4所示，配电网单相接地故障消弧装置中的确定模块401、计算模块402、接入模块403、检测模块404、调整模块405)。处理器501通过运行存储在存储器502中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的配电网单相接地故障消弧方法。

存储器502可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器502可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器502可进一步包括相对于处理器501远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置503可用于数据的输入。输出装置504可输出配电网单相接地故障消弧的结果。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明上述任意实施例提供的配电网单相接地故障消弧方法。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可读存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的配电网单相接地故障消弧方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述配电网单相接地故障消弧装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行装置执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种配电网单相接地故障消弧方法，其特征在于，包括：

从配电网中确定相电压降低，同时相电流增大的馈线，作为发生接地故障的故障馈线；

根据所述故障馈线的负载阻抗计算接地的阻抗支路的阻抗值，设定所述阻抗支路；

将所述阻抗支路接入所述故障馈线所在母线；

检测所述故障馈线的零序电流；

基于所述零序电流调整所述阻抗支路的阻抗值，以降低所述零序电流。

2.根据权利要求1所述的配电网单相接地故障消弧方法，其特征在于，所述从配电网中确定相电流增大的馈线，作为发生接地故障的故障馈线，包括：

获取所述配电网的中性点电压和各馈线的相电压、相电流；

若所述中性点电压与所述相电压的比值小于或等于设定的临界值，则确定所述配电网未发生接地故障；

若所述中性点电压与所述相电压的比值大于所述临界值，则比较各所述馈线的所述相电压和所述相电流；

将所述相电压降低，同时所述相电流增大的所述馈线作为目标馈线；

将接地的纯电阻支路接入所述目标馈线的母线；

检测所述纯电阻支路的电流值；

若所述电流值大于或等于预设的第二阈值，则返回执行所述获取所述配电网的中性点电压和各馈线的相电压、相电流；

若所述电流值小于所述第二阈值，则将所述目标馈线作为故障馈线；

断开所述纯电阻支路。

3.根据权利要求2所述的配电网单相接地故障消弧方法，其特征在于，所述纯电阻支路的阻值R的取值范围如下：

其中，I_set所述配电网的继电保护的保护电流值，E为所述配电网的电源电动势，C₀为所述配电网的对地电容，ω表示所述配电网的角频率。

4.根据权利要求1-3任一项所述的配电网单相接地故障消弧方法，其特征在于，所述阻抗支路包括并联设置的电阻和电容；

所述根据所述故障馈线的负载阻抗计算接地的阻抗支路的阻抗值，设定所述阻抗支路，包括：

获取所述故障馈线在正常运行状态下的负载电压和负载电流；

计算所述负载电压和负载电流的比值，获得所述故障馈线的负载阻抗；

根据所述负载阻抗计算接入所述故障馈线所在母线的阻抗支路的电阻值和电容值；

根据所述电阻值和电容值设定所述电阻和所述电容。

5.根据权利要求4所述的配电网单相接地故障消弧方法，其特征在于，所述根据所述负载阻抗计算接入所述故障馈线所在母线的阻抗支路的电阻值和电容值包括：

通过如下公式计算接入所述故障馈线所在母线的阻抗支路的阻抗值Z：

z＝R_T-j/(ωC_T)

通过如下公式计算接入所述故障馈线所在母线的阻抗支路的电阻值R_T：

通过如下公式计算接入所述故障馈线所在母线的阻抗支路的电容值C_T：

其中，Z_S0表示所述故障馈线的零序阻抗，Z_Lf表示所述故障馈线的正序阻抗，Z_Df表示所述负载阻抗，

表示所述配电网的零序阻抗角，

表示所述故障馈线的阻抗角，

为所述故障馈线的负载阻抗角，α表示故障位置，是母线和故障点之间的距离与故障馈线的总长度的值的比值，ω表示所述配电网的角频率。

6.根据权利要求1-3任一项所述的配电网单相接地故障消弧方法，其特征在于，在所述检测所述故障馈线的零序电流之前，还包括：

保持所述阻抗支路接入所述故障馈线所在母线第一时间长度。

7.根据权利要求1-3任一项所述的配电网单相接地故障消弧方法，其特征在于，所述基于所述零序电流调整所述阻抗支路的阻抗值，以降低所述零序电流，包括：

若所述零序电流小于预设的第一阈值，则判断故障解除；

若所述零序电流大于或等于所述第一阈值，则减小所述阻抗支路的阻抗值；

返回执行延时第一时间长度，检测所述故障馈线的零序电流。

8.一种配电网单相接地故障消弧装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于从配电网中确定相电流增大的馈线，作为发生接地故障的故障馈线；

计算模块，用于根据所述故障馈线的负载阻抗计算接地的阻抗支路的阻抗值，设定所述阻抗支路；

接入模块，用于将所述阻抗支路接入所述故障馈线所在母线；

检测模块，用于检测所述故障馈线的零序电流；

调整模块，用于基于所述零序电流调整所述阻抗支路的阻抗值，以降低所述零序电流。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一所述的配电网单相接地故障消弧方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的配电网单相接地故障消弧方法。

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