CN112731240A - 一种应用于故障指示器的接地故障定位方法 - Google Patents

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狄克松
孙鹏祥
李广
李建赛
翟鹏
田煜坤
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Abstract

本发明公开了一种应用于故障指示器的接地故障定位方法，包括以下步骤：步骤一，对三相电流I(n)分别进行去负荷处理，得到三相故障电流I(n)fault；步骤二，分别滑动计算三相故障电流I(n)fault的有效值，根据三相故障电流有效值的大小确定故障相；步骤三，以三相故障电流有效值和的最大值所在的位置作为基准点，计算该基准点位置故障相电流有效值和两非故障相电流有效值和的比值Valuephase_asymme；步骤四，计算零序电压导数和零序电流之间的相似度Simil；步骤五，根据Valuephase_asymme和Simil在本地实现故障定位。本发明综合利用故障数据的稳态和暂态两种特征来实现本地的故障定位，无需将故障数据上传至主站处理，且不受过渡电阻的影响，在易于实现的同时保证了高准确率，具有很强的工程实用性。

Description

一种应用于故障指示器的接地故障定位方法
技术领域
本发明涉及配电网自动化系统技术领域，尤其涉及一种应用于故障指示器的接地故障定位方法。
背景技术
为提高电力系统的供电可靠性，当电网发生接地故障时，需及时准确地定位出故障位置，指导工作人员对故障进行排查，若排查不及时，可能会导致两相接地短路，加剧危险程度，因此，准确的故障定位对保障整个电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
对于不接地系统，目前常用的故障定位方法为稳态法或暂态法，具体如比幅比相法、相似性法等，此类定位算法受过渡电阻的影响，过渡电阻的不同会影响定位算法的准确性。另外，比幅比相法不支持本地的故障定位；而相似性方法主要利用了系统的稳态特征，受电场波动的影响较大，单靠相似性这一种判据，准确率不高。
发明内容
本发明针对上述问题，克服现有技术的不足，提出一种应用于故障指示器的接地故障定位方法，综合利用故障数据的稳态和暂态两种特征来实现本地的故障定位，无需将故障数据上传至主站处理，且不受过渡电阻的影响。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种应用于故障指示器的接地故障定位方法，包括以下步骤：
步骤一，对三相电流I(n)分别进行去负荷处理，得到三相故障电流I(n)fault；
步骤二，分别滑动计算三相故障电流I(n)fault的有效值，根据三相故障电流有效值的大小确定故障相；
步骤三，以三相故障电流有效值和的最大值所在的位置作为基准点，计算该基准点位置故障相电流有效值和两非故障相电流有效值和的比值Valuephase_asyme；
步骤四，计算零序电压导数和零序电流之间的相似度Simil；
步骤五，根据Valuephase_asymme和Simil在本地实现故障定位。
进一步地，所述步骤五中的故障定位判据为：
当Simil<＝Simil_Thresh1时，判定故障指示器在故障范围内；
当Simil_Thresh1<Simil<＝Simil_Thresh2，且Valuephase_asymme>Value_Thresh1时，判定故障指示器在故障范围内；
当Stmil_Thresh2<Simil<＝Simil_Thresh3，且Valuephase_asymme>Value_Thresh2时，判定故障指示器在故障范围内；
其它情况，判定故障指示器在故障范围外；
其中，Simil_Thresh1、Simil_Thresh2、Simil_Thresh3分别为设定的相似度阈值，Value_Thresh1、Value_Thresh2分别为设定的比值阈值。
本发明的有益技术效果：提出一种应用于故障指示器的接地故障定位方法，综合利用故障数据的稳态和暂态两种特征来实现本地的故障定位，无需将故障数据上传至主站处理，且不受过渡电阻的影响，在易于实现的同时保证了高准确率，具有很强的工程实用性。
附图说明
图1为本发明的总体流程图。
图2为本发明实施例1中的原三相电流波形。
图3为本发明实施例1中对三相电流去负荷处理后的波形。
图4为本发明实施例1中的零序电压、零序电流波形。
图5为本发明实施例2中的原三相电流波形。
图6为本发明实施例2中对三相电流去负荷处理后的波形。
图7为本发明实施例2中的零序电压、零序电流波形。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例1。
如图1所示，一种应用于故障指示器的接地故障定位方法，包括以下步骤：
步骤一，原三相电流如图2所示，对三相电流I(n)分别进行去负荷处理，得到三相故障电流I(n)fault，波形如图3所示；
步骤二，分别滑动计算三相故障电流I(n)fault的有效值，根据三相故障电流有效值的大小确定故障相；
实施例中确定的故障相为B相；
步骤三，以三相故障电流有效值和的最大值所在的位置作为基准点，计算该基准点位置故障相电流有效值和两非故障相电流有效值和的比值Valuephase_asymme；
实施例中得Valuephase_asymme为2.1；
步骤四，计算零序电压导数和零序电流之间的相似度Simil；
实施例中的零序电压、零序电流波形如图4所示，计算得相似度Simil为0.25；
步骤五，根据Valuephase_asymme和Simil在本地实现故障定位。故障定位判据为：
当Simil<＝Simil_Thresh1时，判定故障指示器在故障范围内；
当Simil_Thresh1<Simil<＝Simil_Thresh2，且Valuephase_asymme>Value_Thresh1时，判定故障指示器在故障范围内；
当Simil_Thresh2<Simil<＝Simil_Thresh3，且Valuephase_asymme>Value_Thresh2时，判定故障指示器在故障范围内；
其它情况，判定故障指示器在故障范围外；
其中，Simil_Thresh1、Simil_Thresh2、Simil_Thresh3分别为设定的相似度阈值，Value_Thresh1、Value_Thresh2分别为设定的比值阈值；
实施例中设定Simil_Thresh1为-0.6，Simil_Thresh2为-0.3，Simil_Thresh3为0.3，Value_Thresh1为1.5，Value_Thresh1为3；则根据判据判断得该故障指示器位于故障范围内，与实际情况相符。
实施例2。
如图1所示，一种应用于故障指示器的接地故障定位方法，包括以下步骤：
步骤一，原三相电流如图5所示，对三相电流I(n)分别进行去负荷处理，得到三相故障电流I(n)fault，波形如图6所示；
步骤二，分别滑动计算三相故障电流I(n)fault的有效值，根据三相故障电流有效值的大小确定故障相；
实施例中确定的故障相为B相；
步骤三，以三相故障电流有效值和的最大值所在的位置作为基准点，计算该基准点位置故障相电流有效值和两非故障相电流有效值和的比值Valuephase_asymme；
实施例中得Valuephase_asymme为0.8；
步骤四，计算零序电压导数和零序电流之间的相似度Simil；
实施例中的零序电压、零序电流波形如图7所示，计算得相似度Simil为-0.65；
步骤五，根据Valuephase_asymme和Simil在本地实现故障定位。故障定位判据为：
当Simil<＝Simil_Thresh1时，判定故障指示器在故障范围内；
当Simii_Thresh1<Simii<＝Simil_Thresh2，且Valuephase_asymme>Value_Thresh1时，判定故障指示器在故障范围内；
当Simil_Thresh2<Simil<＝Simil_Thresh3，且Valuephase_asymme>Value_Thr＝sh2时，判定故障指示器在故障范围内；
其它情况，判定故障指示器在故障范围外；
其中，Simil_Thresh1、Simil_Thresh2、Simil_Thresh3分别为设定的相似度阈值，Value_Thresh1、Value_Thresh2分别为设定的比值阈值；
实施例中设定Simil_Thresh1为-0.6，Simil_Thresh2为-0.3，Simil_Thresh3为0.3，Value_Thresh1为1.5，Value_Thresh1为3；则根据判据判断得该故障指示器位于故障范围内，与实际情况相符。
对于案例1，若只考虑相似度，则会判定错误；对于案例2，若只考虑比值，则会判定错误。本方法综合利用稳态和暂态两种特征进行本地的故障判断，定位准确。
上述实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本发明的专利保护范围。

Claims (2)

1.一种应用于故障指示器的接地故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，对三相电流I(n)分别进行去负荷处理，得到三相故障电流I(n)fault；
步骤二，分别滑动计算三相故障电流I(n)fault的有效值，根据三相故障电流有效值的大小确定故障相；
步骤三，以三相故障电流有效值和的最大值所在的位置作为基准点，计算该基准点位置故障相电流有效值和两非故障相电流有效值和的比值Valuephase_asymme；
步骤四，计算零序电压导数和零序电流之间的相似度Simil；
步骤五，根据Valuephase_asymme和Simil在本地实现故障定位。
2.根据权利要求1所述的一种应用于故障指示器的接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤五中的故障定位判据为：
当Simil＜＝Simil_Thresh1时，判定故障指示器在故障范围内；
当Simil_Thresh1＜Simil＜＝Simil_Thresh2，且Valuephase_asymme＞Value_Thresh1时，判定故障指示器在故障范围内；
当Simil_Thresh2＜Simil＜＝Simil_Thresh3，且Valuephase_asymme＞Value-Thresh2时，判定故障指示器在故障范围内；
其它情况，判定故障指示器在故障范围外；
其中，Simil_Thresh1、Simil_Thresh2、Simil_Thresh3分别为设定的相似度阈值，Value-Thresh1、Value_Thresh2分别为设定的比值阈值。
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