CN113820567A - 一种小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法及装置，所述方法包括检测出变电站母线出现的单相接地故障；依次通过运维人员的上报信息、配网自动化系统主站的故障区域分析信息、变电站保护装置的选线信号信息和D5000系统的选线信号信息确定故障位置。本发明综合考虑配网自动化系统、D5000系统、变电站保护装置信号等多系统信号进行网络分析处理，解决了单一系统由于数据扰动造成的接地故障点无法查找和准确性低的问题，清晰故障处理流程，确保信息统筹分析的全面性和准确性，且整个故障分析定位过程中无需大面积停电，保障了供电的可靠性。

Description

一种小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法及装置

技术领域

本发明涉及单相接地故障定位技术领域，尤其是一种小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法及装置。

背景技术

在10kV配电线路运行中，单相接地短路是一种常见故障。目前低压配电网很多采取中性点经消弧线圈接地的小电流接地系统，接地故障下消弧线圈通过过补偿的方式补偿线路电容电流，使设备可以短时运行同时避免接地点出现过电压，尽管如此，快速查找并消除接地故障点仍有利于电网的安全稳定运行。发生单相接地故障时，应按照就近、快速隔离故障的原则尽快切除故障线路或区段，因此提高单相接地故障区间查找的效率和准确性对电网安全稳定运行十分重要。

现有申请号为201711451918.8的发明专利申请，提供了一种配电网的辅助决策系统，其对于单相接地拉路，采取对拉路顺序开关进行遥控并监视动作后的母线电压变化情况，从而判断出单相接地故障线路，仅采用拉路序位表操作变电站出线开关，逻辑简单，会导致全线失电，影响供电可靠性，尤其是接地点前段用户的供电可靠性，将造成长时间、大面积停电和电量损失。

发明内容

本发明提供了一种小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法及装置，用于解决现有判断单相接地故障线路影响供电可靠性的问题。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供了一种小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法，所述方法包括以下步骤：

检测出变电站母线出现的单相接地故障；

依次通过运维人员的上报信息、配网自动化系统主站的故障区域分析信息、变电站保护装置的选线信号信息和D5000系统的选线信号信息确定故障位置。

进一步地，所述检测出变电站母线出现的单相接地故障具体为：

D5000系统、配网自动化系统或/和变电站站内出现节点信号告警，或出现零序电压告警；

基于告警，D5000系统获取到母线电压的一相降低、另两相升高，且保持时间超过永久性接地判定时限，则认为出现单相接地故障。

进一步地，通过运维人员的上报信息确定故障位置的具体过程为：

根据上报信息的运维人员所处的故障区间，通过控制分段开关进行故障隔离，若接地消失，则确定单相接地故障在当前故障区间内。

进一步地，通过配网自动化系统主站的故障区域分析信息确定故障位置的具体过程为：

配电网自动化系统通过线路暂态录波型故障指示器以及智能配电终端上的接地信号，计算接地故障区域；

通过控制分段开关进行故障隔离，若接地消失，则确定单相接地故障在计算的所述接地故障区域内。

进一步地，通过变电站保护装置的选线信号信息确定故障位置的具体过程为：

根据本间隔暂稳态零序电流结合首半波、n次谐波判据得到变电站内选线结果；

根据选线线路分段开关遥控表，从负荷侧向线路侧依次分闸，若接地信号复归，则单相接地故障点位于最后一次操作的分段开关与前一次操作的分段开关之间。

进一步地，通过D5000系统的选线信号信息确定故障位置的具体过程为：

选取零序电流较大的若干条线路，查看间隔稳态零序电流的方向，若方向由母线指向线路侧，则当前线路为接地线路；

根据选线线路分段开关遥控表，从负荷侧向线路侧依次分闸，若接地信号复归，则单相接地故障点位于最后一次操作的分段开关与前一次操作的分段开关之间。

进一步地，其特征是，所述方法还包括以下步骤：

若根据D5000系统的选线信号信息仍未确定故障位置，则获取以时间为节点的线路出线开关和站内开关的接地试拉序位表，基于所述接地试拉序位表进行故障定位。

进一步地，所述基于所述接地试拉序位表进行故障定位的故障包括多条线路同时接地、母线接地和主变低压侧出线接地。

本发明第二方面提供了一种小电流接地的单相接地故障处理分析定位装置，所述装置包括支撑平台、配网自动化系统、变电站保护装置和D5000系统，所述支撑平台用于获取配网自动化系统、变电站保护装置和D5000系统的信号，检测变电站母线的单相接地故障，并依次通过运维人员的上报信息、配网自动化系统主站的故障区域分析信息、变电站保护装置的选线信号信息和D5000系统的选线信号信息确定故障位置。

本发明第三方面提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令在所述装置上运行时，使所述装置执行所述方法的步骤。

本发明第二方面的所述单相接地故障处理分析定位装置能够实现第一方面及第一方面的各实现方式中的方法，并取得相同的效果。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

1、本发明综合考虑配网自动化系统、D5000系统、变电站保护装置信号等多系统信号进行网络分析处理，解决了单一系统由于数据扰动造成的接地故障点无法查找和准确性低的问题，清晰故障处理流程，基于对故障分析的准确性和时效性，对配网自动化系统、变电站保护装置、D5000系统进行依次判定，确保信息统筹分析的全面性和准确性，与供服、营销、生产等多系统交互实现数据共享的大数据网络集成，实现用户通知全面，数据收集全面，故障处理时长缩短，且整个故障分析定位过程中无需大面积停电，保障了供电的可靠性。

2、通过支撑平台进行数据收集汇总、算法逻辑分析、高级应用辅助以及人机交互，根据故障查找逻辑远程操作线路分段开关精确隔离故障区域，恢复非故障区域供电，进一步保障供电的可靠性，实现了多系统应用下的小电流接地系统单相接地故障快速准确查找，复杂处理情况下输出人机交互界面，输出故障处理流程，辅助调控值班人员进行故障查找和处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述方法实施例的流程示意图；

图2是本发明所述方法实施例中单相接地故障的检测流程示意图；

图3是本发明所述方法实施例中故障定位分析的流程示意图；

图4是本发明所述装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

如图1所示，本发明实施例提供的一种小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法，所述方法包括以下步骤：

S1,检测出变电站母线出现的单相接地故障；

S2,依次通过运维人员的上报信息、配网自动化系统主站的故障区域分析信息、变电站保护装置的选线信号信息和D5000系统的选线信号信息确定故障位置。

步骤S1中，所述检测出变电站母线出现的单相接地故障具体为：

S1,D5000系统、配网自动化系统或/和变电站站内出现节点信号告警，或出现零序电压告警；

S2,基于告警，D5000系统获取到母线电压的一相降低、另两相升高，且保持时间超过永久性接地判定时限，则认为出现单相接地故障。

如图2所示，步骤S2中，调控人员在接收到变电站运维人员汇报站内设备无明显异常且用户管理单位已通知好用户后，确认启动接地故障分析定位。

通过运维人员的上报信息确定故障位置的具体过程为：根据上报信息的运维人员所处的故障区间，通过控制分段开关进行故障隔离，若接地消失，则确定单相接地故障在当前故障区间内，进行故障处理，否则执行下一步。

通过配网自动化系统主站的故障区域分析信息确定故障位置的具体过程为：配电网自动化系统通过线路暂态录波型故障指示器以及智能配电终端上的接地信号，计算接地故障区域；通过控制分段开关进行故障隔离，若接地消失，则确定单相接地故障在计算的所述接地故障区域内，进行故障处理，否则执行下一步。

通过变电站保护装置的选线信号信息确定故障位置的具体过程为：根据本间隔暂稳态零序电流结合首半波、n次谐波判据得到变电站内选线结果；根据选线线路分段开关遥控表，从负荷侧向线路侧依次分闸，若接地信号复归，则单相接地故障点位于最后一次操作的分段开关与前一次操作的分段开关之间。进行故障处理，否则执行下一步。

通过D5000系统的选线信号信息确定故障位置的具体过程为：选取零序电流较大的若干条线路，查看间隔稳态零序电流的方向，若方向由母线指向线路侧，则当前线路为接地线路；根据选线线路分段开关遥控表，从负荷侧向线路侧依次分闸，若接地信号复归，则单相接地故障点位于最后一次操作的分段开关与前一次操作的分段开关之间，进行故障处理。

以上在确定了故障区域进行故障处理时，对非故障区域符合转供，提高供电的可靠性。

若根据D5000系统的选线信号信息仍未确定故障位置，则获取以时间为节点的线路出线开关和站内开关的接地试拉序位表，基于所述接地试拉序位表进行故障定位。

所述基于所述接地试拉序位表进行故障定位的故障包括多条线路同时接地、母线接地和主变低压侧出线接地。

接地试拉序位表是通过电力数据和施工环境数据共享、整合应用，以各变电站10kV母线为单位，根据最近时间内，该母线的每条10kV线路走廊附近的施工情况、线路类型、线路长度、接带负荷类型和出线断路器的位置情况，建立成的动态更新的以各变电站10kV母线为单位的10kV线路出线开关和站内开关接地试拉顺序表。

如图4所示，本发明实施例提供的一种小电流接地的单相接地故障处理分析定位装置，所述装置包括支撑平台、配网自动化系统、变电站保护装置和D5000系统，所述支撑平台用于获取配网自动化系统、变电站保护装置和D5000系统的信号，检测变电站母线的单相接地故障，并依次通过运维人员的上报信息、配网自动化系统主站的故障区域分析信息、变电站保护装置的选线信号信息和D5000系统的选线信号信息确定故障位置。

支撑平台在结构上分为数据层、算法层、应用层及展示层。

数据层是指单相接地故障在线检测及故障诊断所需要的基础数据，数据收集主要包括由线路运维人员手持终端数据反馈线路有无明显故障点；配电主站系统根据当时电网的实际运行状态归集故障处理需要的相关信息，主要包括故障事件信息、故障录波数据、故障定位需要的配网拓扑信息、实时数据、配电电网运行数据、配电网属性数据等，最终计算确定故障区间作为配电自动化系统选线数据源；变电站内保护装置选线数据源来源于保护装置输出选线信号，由开关柜保护装置整合本间隔暂稳态零序电流，结合的首半波、7次谐波分量计算分析得到结果输出到数据层；小电流接地选线结果收集各间隔稳态零序电流计算得出选线结果输出到D5000系统并由数据层收集。

算法层是指实现故障判定所需的算法逻辑，算法按照上述处理逻辑进行数据汇总分析，并做出决策。

应用层包括故障特征查询、故障定位、故障预警等，故障特征查询整理汇总常见接地故障类型及根据实时负荷模拟故障点计算故障象征，其中故障定位用于在线判定单相接地，故障预警是根据故障录波信息、故障电压、电流曲线、故障时磁场曲线等信息应用数据挖掘技术，对故障进行预警分析，输出到线路运维人员及调控人员，方便及时找到明显故障点，为提前消缺提供技术支撑。

展示层能够通过GIS、接线图、故障报告与供服系统、营销系统交互进行用户通知做好试拉停电准备，并对单相故障处理流程、处理结果对调控人员进行可视化展示，实现故障处理流程按顺序清晰显示，故障区间配网图上闪烁标示，并通过人机交互界面进行人为补充调整。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令在所述装置上运行时，使所述装置执行所述方法的步骤。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：

检测出变电站母线出现的单相接地故障；

依次通过运维人员的上报信息、配网自动化系统主站的故障区域分析信息、变电站保护装置的选线信号信息和D5000系统的选线信号信息确定故障位置。

2.根据权利要求1所述小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法，其特征是，所述检测出变电站母线出现的单相接地故障具体为：

D5000系统、配网自动化系统或/和变电站站内出现节点信号告警，或出现零序电压告警；

基于告警，D5000系统获取到母线电压的一相降低、另两相升高，且保持时间超过永久性接地判定时限，则认为出现单相接地故障。

3.根据权利要求1所述小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法，其特征是，通过运维人员的上报信息确定故障位置的具体过程为：

根据上报信息的运维人员所处的故障区间，通过控制分段开关进行故障隔离，若接地消失，则确定单相接地故障在当前故障区间内。

4.根据权利要求1所述小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法，其特征是，通过配网自动化系统主站的故障区域分析信息确定故障位置的具体过程为：

配电网自动化系统通过线路暂态录波型故障指示器以及智能配电终端上的接地信号，计算接地故障区域；

通过控制分段开关进行故障隔离，若接地消失，则确定单相接地故障在计算的所述接地故障区域内。

5.根据权利要求1所述小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法，其特征是，通过变电站保护装置的选线信号信息确定故障位置的具体过程为：

根据本间隔暂稳态零序电流结合首半波、n次谐波判据得到变电站内选线结果；

根据选线线路分段开关遥控表，从负荷侧向线路侧依次分闸，若接地信号复归，则单相接地故障点位于最后一次操作的分段开关与前一次操作的分段开关之间。

6.根据权利要求1所述小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法，其特征是，通过D5000系统的选线信号信息确定故障位置的具体过程为：

选取零序电流较大的若干条线路，查看间隔稳态零序电流的方向，若方向由母线指向线路侧，则当前线路为接地线路；

根据选线线路分段开关遥控表，从负荷侧向线路侧依次分闸，若接地信号复归，则单相接地故障点位于最后一次操作的分段开关与前一次操作的分段开关之间。

7.根据权利要求1-6任一项所述小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法，其特征是，所述方法还包括以下步骤：

若根据D5000系统的选线信号信息仍未确定故障位置，则获取以时间为节点的线路出线开关和站内开关的接地试拉序位表，基于所述接地试拉序位表进行故障定位。

8.根据权利要求7所述小电流接地的单相接地故障处理分析定位方法，其特征是，所述基于所述接地试拉序位表进行故障定位的故障包括多条线路同时接地、母线接地和主变低压侧出线接地。

9.一种小电流接地的单相接地故障处理分析定位装置，其特征是，所述装置包括支撑平台、配网自动化系统、变电站保护装置和D5000系统，所述支撑平台用于获取配网自动化系统、变电站保护装置和D5000系统的信号，检测变电站母线的单相接地故障，并依次通过运维人员的上报信息、配网自动化系统主站的故障区域分析信息、变电站保护装置的选线信号信息和D5000系统的选线信号信息确定故障位置。

10.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机指令，其特征是，所述计算机指令在权利要求9所述装置上运行时，使所述装置执行如权利要求7所述方法的步骤。

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