CN112505490A - 基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法 - Google Patents

基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112505490A
CN112505490A CN202011484287.1A CN202011484287A CN112505490A CN 112505490 A CN112505490 A CN 112505490A CN 202011484287 A CN202011484287 A CN 202011484287A CN 112505490 A CN112505490 A CN 112505490A
Authority
CN
China
Prior art keywords
distribution network
line selection
power distribution
selection criterion
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011484287.1A
Other languages
English (en)
Inventor
陈士军
吴波
邓天
王艳
唐润恒
刘苏云
张森
周沫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PEI COUNTY POWER SUPPLY BRANCH JIANGSU PROVINCE ELECTRIC POWER Co.,Ltd. OF STATE GRID
Xuzhou Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Pei County Power Supply Branch Jiangsu Province Electric Power Co ltd Of State Grid
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pei County Power Supply Branch Jiangsu Province Electric Power Co ltd Of State Grid filed Critical Pei County Power Supply Branch Jiangsu Province Electric Power Co ltd Of State Grid
Priority to CN202011484287.1A priority Critical patent/CN112505490A/zh
Publication of CN112505490A publication Critical patent/CN112505490A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/086—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088—Aspects of digital computing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法，任选3条线路，估算其对地电容电流。当配电网发生单相接地故障时，计算三条线路的首半波采样值的绝对值和，并选取中间值及其所对应的估算电容电流值的比；依据该比值和零序电压的大小为依据，选用不同的互差绝对值和选线判据计算方法。当满足条件时，采用基于半波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据；当不满足条件时，如果为中性点不接地配电网，则采用基于全波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据；当为中性点经消弧线圈接地配电网，则采用基于采样值功率修正后的全波互差绝对值和法计算选线判据；选线判据最大值所对应的线路即为故障线路；本发明计算简单、准确。

Description

基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法
技术领域
本发明属于电力系统自动化技术领域，特别涉及了一种基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法。
背景技术
配电网单相接地故障选线一直是继电保护的一个难点。由于配电网发生单相接地故障时故障特征比较复杂，故障类型多，其故障分量相对而言又非常小，因此严重影响了接地故障选线的准确性。
为此，大量电力工作者也提出了一些利用接地故障后的零序分量特征实现的选线方法。这些选线方法主要有：利用接地故障后的零序分量的特征构成的基于零序电流量的选线方法；基于零序能量分析的选线方法；基于小波分析的选线方法；基于注入信号特征的选线方法等。但是上述这些方法都具有一定的局限性，如准确率低、零序电流暂态分量频率不确定、幅值和相位计算复杂等。因此开展具有计算简单、易实现和推广的基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法的研究，对提高配电网运行的安全性可靠性具有重要的研究价值。
发明内容
为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明提供了一种基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法，以克服传统配电网单相接地故障选线的缺点，解决零序电流暂态分量频率不确定、幅值和相位计算复杂的问题，实现配电网各种类型单相接地故障的准确选线。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：
基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法，包括以下步骤：
S1、根据配电网的结构和线路的数量，对线路进行编号，确定M的值；
S2、任选3条线路，按照3条线路的基本数据，估算出这3条线路的对地电容电流，并进行保存；
S3、通过检测配电网零序电压的大小来判断配电网是否发生单相接地故障，若发生了单相接地故障，则进行下一步；
S4、计算所选择的3条线路的首半波的采样点绝对值的和分别为I0·1、I0·2、I0·3；
S5、以I0·1、I0·2、I0·3三个数据中的去除最大值和最小值后的一个值作为参考量I0，I0对应的线路的估算电容电流记为Ic；
S6、确定每次单相接地故障时计算选线判据的方法；
S7、当满足步骤S6设定条件时，采用基于半波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0·i；
S8、当不满足步骤S6设定的条件时，对配电网不同的中性点接地方式采用不同的故障判据计算方法；如果配电网为中性点不接地方式则采用基于全波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据；当配电网为中性点经消弧线圈接地方式则采用基于全波采样值功率修正后的互差绝对值和法计算选线判据；
S9、利用选线判据最大法选出故障线路，即选线判据最大值所对应的线路即为故障线路。
进一步的，步骤S6中，依据式(2)为设定条件，从而对配电网每次的单相接地故障确定其对应的互差绝对值和选线判据计算方法；
Figure BDA0002838926790000021
进一步的，在步骤S6中，当满足式(2)所设定条件时，采用基于首半波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0·i；
Figure BDA0002838926790000022
进一步的，当不满足式(2)所设定条件时，对配电网不同的中性点接地方式采用不同的选线判据计算方法；
当配电网中性点不接地时，采用基于全波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0·i，如式(4)所示：
Figure BDA0002838926790000031
当配电网中性点经消弧线圈接地时，采用基于全波采样值功率修正后的互差绝对值和法计算选线判据P0·i，如式(5)所示：
Figure BDA0002838926790000032
其中：F0·i为功率修正系数。
采用上述技术方案带来的有益效果：本发明是一种直接利用配电网单相接地故障零序电流采样点的值而实现故障选线的新方法。本发明可有效解决中性点不接地和中性点经消弧线圈接地等配电网各类单相接地故障时零序电流暂态分量频率不确定、幅值和相位计算复杂的问题，可以有效提高配电网单相接地故障选线的准确性，且具有计算简单、易实现和推广的特点。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是配电网示意图；
图3是中性点不接地配电网L2上发生A相接地故障示意图；
图4是中性点经消弧线圈接地配电网L2上发生A相接地故障示意图；
图5是中性点不接地配电网L2上发生A相电弧性接地故障时各线路的零序电流波形图(暂态)；
图6是中性点经消弧线圈接地配电网L2上发生A相电弧性接地故障时各线路的零序电流波形图(暂态)；
图7是中性点不接地配电网L2上发生A相接地故障时各线路的零序电流波形图(稳态)；
图8是中性点经消弧线圈接地配电网L2上发生A相接地故障时各线路的零序电流波形图(稳态)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提出了一种基于采样值法的配电网电弧性接地故障选线方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1：根据配电网的结构和线路的数量，对线路进行编号；
步骤2：任选3条线路(如线路L1、L2、L3)，按照该线路的类型(架空线、电缆)、截面积、长度等基本数据，估算出这三条线路的对地电容电流，并进行保存，其估算电容电流记为：Ic·1、Ic·2、Ic·3；
步骤3：通过检测配电网电压互感器二次侧的零序电压来判断是否发生单相接地故障，如果是则开始进行故障选线。
当U0≥U0zd时，判断为发生单相接地故障。其中U0为变电站内监测到的零序电压有效值；U0zd为零序电压整定值；
步骤4：计算所选择的三条线路的首半波的采样点绝对值的和；如式(1)所示：
Figure BDA0002838926790000041
其中：N为一个周波的采样点数；T为折算系数，由零序互感器、采样电路、A/D位数等因素确定，可以提前测定；i0·i(k)为第i条线路的第k个采样点的值；
步骤5：以I0·1、I0·2、I0·3三个数据中的去除最大值和最小值后的一个值作为为参考量I0，其对应的线路的估算电容电流记为Ic；
步骤6：依据式(2)所述条件确定配电网单相接地故障选线判据计算方法；
Figure BDA0002838926790000042
步骤7：当满足式(2)所设定条件时，采用基于半波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0.i；其公式如(3)所示：
Figure BDA0002838926790000043
步骤8：当不满足式(2)所设定条件时，对配电网不同的中性点接地方式采用不同的选线判据计算方法；
当配电网中性点不接地时，采用基于全波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0·i，如式(4)所示：
Figure BDA0002838926790000051
当配电网中性点经消弧线圈接地时，采用基于全波采样值功率修正后的互差绝对值和法计算选线判据P0·i，如式(5)所示；
Figure BDA0002838926790000052
其中：F0·i为功率修正系数；
步骤9：利用选线判据最大法选出故障线路，即选线判据最大值所对应的线路即为故障线路
以下通过实施例对本发明进行说明。
图2所示的配电网，假设零序电压的整定值为10％额定相电压，当零序电压大于该值时认为发生了单相接地故障。
根据图2，线路L1～L5定义为线路。
(1)线路L2上发生A相电弧性接地故障，如图3所示，此时满足：U0≥U0zd，开始选择故障线路。
根据各线路检测到的零序电流采样点的值，计算出线路L1～L5的选线判据如表1所示：
表1
线路 L1 L2 L3 L4 L5
选线判据P<sub>0·i</sub> 2642.06 8068.14 2764.85 2565.15 2553.00
(2)线路L2上发生A相接地故障，如图3所示，此时不满足：U0≥U0zd，且系统中性点不接地，开始选择故障线路。
根据各线路检测到的零序电流采样点的值，计算出线路L1～L5的选线判据如表2所示：
表2
线路 L1 L2 L3 L4 L5
选线判据P<sub>0·i</sub> 757.02 2737.83 805.40 740.89 757.00
(3)线路L2上发生A相接地故障，如图4所示，此时不满足：U0≥U0zd，且系统中性点经消弧线圈接地，开始选择故障线路。
根据各线路检测到的零序电流采样点的值，计算出线路L1～L5的选线判据如表3所示：
表3
线路 L1 L2 L3 L4 L5
选线判据P<sub>0·i</sub> 28243.84 110836.88 28390.26 28278.49 29000.40
由上述判据可见本发明方法可准确选择出故障线路；
其中图5是中性点不接地配电网L2上发生A相电弧性接地故障时各线路的零序电流波形图(暂态)；图6是中性点经消弧线圈接地配电网L2上发生A相电弧性接地故障时各线路的零序电流波形图(暂态)；图7是中性点不接地配电网L2上发生A相接地故障时各线路的零序电流波形图(稳态)；图8是中性点经消弧线圈接地配电网L2上发生A相接地故障时各线路的零序电流波形图(稳态)。
实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、根据配电网的结构和线路的数量，对线路进行编号；
S2、任选3条线路，按照3条线路的基本数据，估算出这3条线路的对地电容电流，并进行保存；
S3、通过检测配电网零序电压的大小来判断配电网是否发生单相接地故障，若发生了单相接地故障，则进行下一步；
S4、计算所选择的3条线路的首半波的采样点绝对值的和分别为I0·1、I0·2、I0·3；
S5、以I0·1、I0·2、I0·3三个数据中的去除最大值和最小值后的一个值作为参考量I0，I0对应的线路的估算电容电流记为Ic；
S6、确定每次单相接地故障时计算选线判据的方法；
S7、当满足步骤S6设定条件时，采用基于半波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0·i；
S8、当不满足步骤S6设定的条件时，对配电网不同的中性点接地方式采用不同的故障判据计算方法；如果配电网为中性点不接地方式则采用基于全波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据；当配电网为中性点经消弧线圈接地方式则采用基于全波采样值功率修正后的互差绝对值和法计算选线判据；
S9、利用选线判据最大法选出故障线路，即选线判据最大值所对应的线路即为故障线路。
2.根据权利要求1所述的，其特征在于：步骤S6中，依据式(2)为设定条件，从而对配电网每次的单相接地故障确定其对应的互差绝对值和选线判据计算方法；
Figure FDA0002838926780000011
3.根据权利要求2所述的，其特征在于：在步骤S6中，当满足式(2)所设定条件时，采用基于首半波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0·i；
Figure FDA0002838926780000012
4.根据权利要求1至3任意一项所述的，其特征在于：当不满足式(2)所设定条件时，对配电网不同的中性点接地方式采用不同的选线判据计算方法；
当配电网中性点不接地时，采用基于全波直接采样值互差绝对值和法计算选线判据P0·i，如式(4)所示：
Figure FDA0002838926780000021
当配电网中性点经消弧线圈接地时，采用基于全波采样值功率修正后的互差绝对值和法计算选线判据P0·i，如式(5)所示：
Figure FDA0002838926780000022
其中：F0·i为功率修正系数。
CN202011484287.1A 2020-12-16 2020-12-16 基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法 Pending CN112505490A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011484287.1A CN112505490A (zh) 2020-12-16 2020-12-16 基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011484287.1A CN112505490A (zh) 2020-12-16 2020-12-16 基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112505490A true CN112505490A (zh) 2021-03-16

Family

ID=74972428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011484287.1A Pending CN112505490A (zh) 2020-12-16 2020-12-16 基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112505490A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113189439A (zh) * 2021-01-26 2021-07-30 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11308757A (ja) * 1998-04-20 1999-11-05 Toshiba Corp 電力系統の監視制御装置
CN1667424A (zh) * 2005-02-26 2005-09-14 重庆大学 消弧线圈接地系统接地故障线路选择方法
CN101188354A (zh) * 2007-11-30 2008-05-28 昆明理工大学 小电流接地系统故障选线的测后模拟方法
US20160061873A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Shanghai Jiao Tong University Method for locating distribution network circuit fault based on full waveform information
CN109444644A (zh) * 2018-12-21 2019-03-08 南京国电南自电网自动化有限公司 基于暂态量差动的配电网单相接地故障选线方法
CN111650476A (zh) * 2020-07-06 2020-09-11 国网江苏省电力有限公司沛县供电分公司 基于采样值法的配电网单相电弧性接地故障选线方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11308757A (ja) * 1998-04-20 1999-11-05 Toshiba Corp 電力系統の監視制御装置
CN1667424A (zh) * 2005-02-26 2005-09-14 重庆大学 消弧线圈接地系统接地故障线路选择方法
CN101188354A (zh) * 2007-11-30 2008-05-28 昆明理工大学 小电流接地系统故障选线的测后模拟方法
US20160061873A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Shanghai Jiao Tong University Method for locating distribution network circuit fault based on full waveform information
CN109444644A (zh) * 2018-12-21 2019-03-08 南京国电南自电网自动化有限公司 基于暂态量差动的配电网单相接地故障选线方法
CN111650476A (zh) * 2020-07-06 2020-09-11 国网江苏省电力有限公司沛县供电分公司 基于采样值法的配电网单相电弧性接地故障选线方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐轶, 陈奎, 陈庆, 董海波: "导纳互差之绝对值和的极大值法小电流接地选线研究", 中国电机工程学报, no. 06, pages 49 - 54 *
尹德昌;赵峰;: "10 kV配电网单相接地故障选线与仿真研究", 科学技术与工程, no. 06 *
束洪春;孙向飞;刘娟;韩武;朱文涛;: "利用暂态电流的谐振接地电网故障选线自适应新方法", 中国电力, no. 07 *
陈奎, 唐轶, 王健: "基于接地故障类型的综合选线研究", 华北电力大学学报, no. 04 *
陈奎;唐轶;孟庆海;: "谐振接地电网单相接地故障选线研究", 中国矿业大学学报, no. 01 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113189439A (zh) * 2021-01-26 2021-07-30 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110261706B (zh) 一种基于邻域距离的输电线路故障检测方法
CN108957225B (zh) 一种计及电缆分布电容的直流配电线路单端故障测距方法
CN103226176A (zh) 一种配电网单相接地故障选线方法
CN111650476B (zh) 基于采样值法的配电网单相电弧性接地故障选线方法
CN110456227B (zh) 一种配电线路的单端行波测距方法
CN111308263A (zh) 一种配电网高阻接地故障检测方法
CN113176521A (zh) 一种输配电系统单相接地故障检测方法
CN103427405B (zh) 基于高阶累积量的输电线路差动保护方法
CN110146780B (zh) 中性点不接地柔性配电网系统铁磁谐振判别方法
CN112305374B (zh) 一种配电网单相接地故障选线方法
CN113567803B (zh) 基于Tanimoto相似度的小电流接地故障定位方法及系统
CN112505490A (zh) 基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法
CN112924809A (zh) 基于分类识别的环形配电网单相接地故障选线方法
CN110703134B (zh) 一种基于故障序分量的小电流接地选线选相方法
CN112255493A (zh) 一种多判据综合投票配电网故障选线方法
CN113189439A (zh) 基于互差绝对值和的配电网单相接地故障选线方法
CN116736042A (zh) 配电网单相接地故障定位方法
CN108152583B (zh) 一种漏电电流基波和谐波分量分离方法及装置
CN109001589B (zh) 基于非全相运行故障录波数据的线路参数时域计算方法
CN113985210B (zh) 一种考虑电压暂降幅值与持续时间的电压暂降域计算方法
CN112782528B (zh) 一种利用pmu的配电网故障区段定位方法
CN112363009B (zh) 一种用于同塔线路接地故障的单端故障测距方法及系统
CN112649694B (zh) 一种小电流接地系统单相接地故障的判定方法
CN114252736A (zh) 一种基于背景谐波的有源配电网单相故障线路选线方法
CN112462201A (zh) 基于分类识别的环形配电网单相接地故障选线方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210914

Address after: 221699 No. 7, GEFENG Road, Pei County, Xuzhou City, Jiangsu Province

Applicant after: PEI COUNTY POWER SUPPLY BRANCH JIANGSU PROVINCE ELECTRIC POWER Co.,Ltd. OF STATE GRID

Applicant after: State Grid Jiangsu Electric Power Co.,Ltd. Xuzhou Power Supply Branch

Address before: 221600 Gefeng Road, Peicheng Town, Peixian County, Xuzhou City, Jiangsu Province, 33

Applicant before: PEI COUNTY POWER SUPPLY BRANCH JIANGSU PROVINCE ELECTRIC POWER Co.,Ltd. OF STATE GRID