CN114895149B - 配电网断线故障检测方法及检测终端 - Google Patents

配电网断线故障检测方法及检测终端 Download PDF

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CN114895149B CN202210817979.6A CN202210817979A CN114895149B CN 114895149 B CN114895149 B CN 114895149B CN 202210817979 A CN202210817979 A CN 202210817979A CN 114895149 B CN114895149 B CN 114895149B
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Abstract

本发明提供一种配电网断线故障检测方法及检测终端。该方法包括：获取目标节点在当前时刻的负序电流、各相之间的线电压及各相分别对应的电流幅值；获取目标节点在上一时刻的负序电流及各相分别对应的电流幅值；根据当前时刻的负序电流、当前时刻各相之间的线电压、当前时刻各相分别对应的电流幅值、上一时刻的负序电流及上一时刻各相分别对应的电流幅值，确定目标节点的上游或下游是否发生断线故障。本发明仅需采样节点线电压、电流幅值及负序电流即可确定断线故障，无需采样相电压，适用于有中线配电网及无中线配电网，普适性好，测量难度小。

Description

配电网断线故障检测方法及检测终端
技术领域
本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种配电网断线故障检测方法及检测终端。
背景技术
由于雷击、外力等因素的影响，配电网断线故障发生频率逐年上升。断线故障会导致电源侧和负荷侧电压及电流严重不对称，电机缺相运行也会导致电气设备损坏，从而造成用户的供电中断，严重时甚至会引发火灾和严重的人身伤亡事故。
现有技术中，通常采集相电压，通过相电压确定断线故障区段。但由于部分配电线路没有中线（N线），因此无法直接测量得到相电压，测量难度大，普适性较差。
发明内容
本发明实施例提供了一种配电网断线故障检测方法及检测终端，以解决现有技术中通过相电压及线电压确定断线故障，测量难度大，普适性差的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种配电网断线故障检测方法，包括：
获取目标节点在当前时刻的负序电流、各相之间的线电压及各相分别对应的电流幅值；
获取目标节点在上一时刻的负序电流及各相分别对应的电流幅值；
根据当前时刻的负序电流、当前时刻各相之间的线电压、当前时刻各相分别对应的电流幅值、上一时刻的负序电流及上一时刻各相分别对应的电流幅值，确定目标节点的上游或下游是否发生断线故障。
第二方面，本发明实施例提供了一种检测终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式配电网断线故障检测方法的步骤。
本发明实施例提供一种配电网断线故障检测方法及检测终端，上述方法包括：获取目标节点在当前时刻的负序电流、各相之间的线电压及各相分别对应的电流幅值；获取目标节点在上一时刻的负序电流及各相分别对应的电流幅值；根据当前时刻的负序电流、当前时刻各相之间的线电压、当前时刻各相分别对应的电流幅值、上一时刻的负序电流及上一时刻各相分别对应的电流幅值，确定目标节点的上游或下游是否发生断线故障。当节点上游或下游发生断线故障时，节点处的线电压、负序电流及电流幅值会相应的表现出特定的特征。基于此，本发明实施例仅采样节点线电压、电流幅值及负序电流即可确定断线故障，无需采样相电压，适用于有中线配电网及无中线配电网，普适性好。同时，由于节点线电压、电流幅值及负序电流测量简单，大大降低了故障检测方法的测量难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种配电网断线故障检测方法的实现流程图；
图2是A相断线故障时配电网的等效电路图；
图3是A相断线故障时的分量网络图；
图4是本发明实施例提供的一种10KV配电网的拓扑图；
图5是本发明实施例提供的一种配电网断线故障检测装置的示意图；
图6是本发明实施例提供的检测终端的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
参见图1，其示出了本发明实施例提供的配电网断线故障检测方法的实现流程图，详述如下：
上述配电网断线故障检测方法包括：
S101：获取目标节点在当前时刻的负序电流、各相之间的线电压及各相分别对应的电流幅值；
S102：获取目标节点在上一时刻的负序电流及各相分别对应的电流幅值；
其中，目标节点为配电网线路中的任意一个节点。
在三相配电网中，对于任意一组不对称的三相相量，总可以分解为正序、负序和零序三组三相对称分量之和。当三相对称时，负序和零序分量的数值都为零（这就是常说正常状态下只有正序分量的原因）。配电网出现故障时，三相变得不对称，这时就可以分解出有幅值的负序和零序分量了（有时只有其中一种）。配电网不平衡运行时，将产生大量的负序和零序分量。
基于以上，当配电网线路中存在断线故障时，三相变的不对称，可通过负序电流反应。
同时，当配电网出现断线故障三相不对称时，还可以通过三个线电压及各相的电流幅值反应出来。因此，本发明实施例根据负序电流、线电压及电流幅值确定断线故障。
其中，可采样三相交流电流，根据三相交流电流确定负序电流的值。线电压（任意两相之间的电压）及电流幅值可直接采样得到。
S103：根据当前时刻的负序电流、当前时刻各相之间的线电压、当前时刻各相分别对应的电流幅值、上一时刻的负序电流及上一时刻各相分别对应的电流幅值，确定目标节点的上游或下游是否发生断线故障。
本发明实施例中，由于断线故障会影响线电压、电流幅值及负序电流，因此，本发明实施例仅根据线电压、电流幅值及负序电流即可确定断线故障，无需采样相电压，适用于有中线配电网及无中线配电网，普适性好。同时，由于节点线电压、电流幅值及负序电流测量简单，大大降低了故障检测方法的测量难度。
由于负荷电流较大时，配电网可自动断线跳闸隔离故障；但当负荷电流较小时，配电无法自动断线跳闸隔离故障。而本发明实施例不受负荷电流的影响，无论负荷电流大小均可实现故障的精确定位，进而远程控制进行故障隔离，可实现小负荷电流时故障的有效隔离，提高了配电网的健壮性。
在一种可能的实施方式中，S103可以包括：
S1031：根据当前时刻各相之间的线电压，确定目标节点的上游是否发生断线故障
图2示出了A相断线故障时配电网的等效电路图，图3示出了A相断线故障时的分量网络图。其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE001
为故障前A相的相电流，
Figure 99648DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure DEST_PATH_IMAGE003
、
Figure 48144DEST_PATH_IMAGE004
分别为A相断线故障上游的零序阻抗、正序阻抗和负序阻抗，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 861379DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure DEST_PATH_IMAGE007
分别为A相断线故障下游的零序阻抗、正序阻抗和负序阻抗。
Figure 828198DEST_PATH_IMAGE008
为A相的零序电流、
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为A相的正序电流突变量、
Figure 334266DEST_PATH_IMAGE010
为A相的负序电流。
参考图2，配电网的变压器的连接方式为三角形，则
Figure 19325DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 636251DEST_PATH_IMAGE005
的约为正无穷，
Figure 988735DEST_PATH_IMAGE008
近似为0。由欧姆定律可以得到：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
其中，
Figure 649392DEST_PATH_IMAGE012
为
Figure 87327DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 242365DEST_PATH_IMAGE006
的和，
Figure 449355DEST_PATH_IMAGE013
为
Figure 562805DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 222456DEST_PATH_IMAGE007
的和。
由公式（1）可知，发生断线故障后，故障上游的故障相的负序电流变为断线故障前的相电流的
Figure 181185DEST_PATH_IMAGE014
倍。对于10KV配电网，通常有
Figure 977102DEST_PATH_IMAGE015
，也即故障上游的故障相的负序电流变为断线故障前的相电流的0.5倍。
对于B相和C相两个非故障相，则有：
Figure 261453DEST_PATH_IMAGE016
其中，
Figure 408401DEST_PATH_IMAGE017
为故障后B相的相电流，
Figure 936201DEST_PATH_IMAGE018
为故障后C相的相电流，
Figure 117784DEST_PATH_IMAGE019
为系数。
由公式（2）可知，发生断线故障后，故障上游的非故障相的相电流变为断线故障前的相电流的
Figure 41878DEST_PATH_IMAGE020
倍。
参考图2，
Figure 676121DEST_PATH_IMAGE021
为故障上游中性点的对地电压，
Figure 242232DEST_PATH_IMAGE022
为故障下游中性点的对地电压，
Figure 278321DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 373316DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 494856DEST_PATH_IMAGE025
为配电网的三相电动势，
Figure 864657DEST_PATH_IMAGE026
为变压器消弧线圈阻抗，C2为故障线路对地电容，y为断线故障下游断线的对地电容占线路对地电容的比例；R、R 1分别为断线故障两侧断线的接地电阻，Z为线路阻抗，与负载阻抗相比很小，可忽略不计。A、A1、B、B1、C、C1分别为各相在断口两侧的节点。
由图2可以得到，故障上游各相对中性点N的电压为：
Figure 489674DEST_PATH_IMAGE027
其中，
Figure 21149DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure 613673DEST_PATH_IMAGE029
、
Figure 787166DEST_PATH_IMAGE030
分别为故障上游各相对中性点N的电压。
由公式（3）可以得到故障上游三个线电压为：
Figure 532268DEST_PATH_IMAGE031
其中，
Figure 234645DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 330777DEST_PATH_IMAGE033
、
Figure 776801DEST_PATH_IMAGE034
分别为故障上游三个线电压。
由以上可知，断线故障发生后，上游三个线电压保持不变。
断线故障下游非断线相（B相和C相）的相电压分别为：
Figure 376410DEST_PATH_IMAGE035
其中，
Figure 515267DEST_PATH_IMAGE036
为B1点的相电压，
Figure 833116DEST_PATH_IMAGE037
为C1点的相电压，
Figure 817253DEST_PATH_IMAGE038
为B点的相电压，
Figure 536947DEST_PATH_IMAGE039
为C点的相电压。
断线故障下游中性点的对地电压
Figure 846706DEST_PATH_IMAGE022
为：
Figure 402583DEST_PATH_IMAGE040
1、当A1点的接地电阻R 1很大时，公式（6）可以变换为：
Figure 190410DEST_PATH_IMAGE041
断线故障下游断线相（A相）的相电压（A1点的相电压）
Figure 30190DEST_PATH_IMAGE042
为：
Figure 245271DEST_PATH_IMAGE043
由公式（5）和（8）可以得到断线故障下游各相之间的线电压为：
Figure 272133DEST_PATH_IMAGE044
其中，
Figure 863651DEST_PATH_IMAGE045
、
Figure 557938DEST_PATH_IMAGE046
、
Figure 943920DEST_PATH_IMAGE047
分别为断线故障下游的三个线电压。
由公式9可知，断线故障发生后，断线故障下游的三个线电压中，与断线有关的两个线电压的幅值降到额定线电压的0.5倍，另一个线电压的幅值保持不变
2、当A1点的接地电阻R 1很小时（约等于0），公式（6）可以变换为：
Figure 723657DEST_PATH_IMAGE048
断线故障下游断线相（A相）的相电压为：
Figure 118866DEST_PATH_IMAGE049
由公式（5）和（11）可以得到断线故障下游三个线电压为：
Figure 402080DEST_PATH_IMAGE050
当
Figure 473810DEST_PATH_IMAGE021
>0.2
Figure 740843DEST_PATH_IMAGE051
，配电网可自动断线跳闸。因此，本发明实施例仅针对
Figure 674164DEST_PATH_IMAGE021
<0.2
Figure 811885DEST_PATH_IMAGE051
的情况进行分析。基于此，由公式（12）可以得到：
Figure 805248DEST_PATH_IMAGE052
综上，由公式（1）、公式（2）和公式（13）可知，断线故障发生后，断线故障下游的三个线电压中，与断线有关的两个线电压的幅值降到额定线电压的0.7倍以下，另一个线电压的幅值保持不变。
基于以上，当目标节点的上游发生断线故障时，可根据目标节点的三个线电压确定目标节点的上游是否发生断线故障。在一种可能的实施方式中，S1031可以包括：
1、确定当前时刻各相之间的线电压中的最大值，记为第一电压；
2、确定当前时刻各相之间的线电压中的最小值，记为第二电压；
3、若第一电压大于预设线电压，且第二电压小于预设线电压，则确定目标节点的上游发生断线故障；
4、若第一电压不大于预设线电压，或第二电压不小于预设线电压，则确定目标节点的上游未发生断线故障。
在一种可能的实施方式中，预设线电压的计算公式可以为：
Figure 559578DEST_PATH_IMAGE053
其中，
Figure 31010DEST_PATH_IMAGE054
为预设线电压，
Figure 288816DEST_PATH_IMAGE055
为额定线电压，
Figure 718661DEST_PATH_IMAGE057
为常数。
在一种可能的实施方式中，
Figure 429128DEST_PATH_IMAGE057
可以为0.7。
本发明实施例中，基于以上分析，当目标节点的上游发生断线故障时（也即目标节点位于断线故障的下游），与断线有关的两个线电压的幅值降到额定线电压的0.7倍以下，另一个线电压的幅值保持不变。由此，本发明实施例中，若三个线电压中，一个在线电压以上，一个在预设线电压以下，则可判定目标节点的上游发生断线故障。
基于以上分析，本发明实施例中
Figure 704251DEST_PATH_IMAGE057
的值可设置为0.7。具体的，也可根据实际应用需求设定。
同样基于以上分析，当目标节点的下游发生断线故障时（也即目标节点位于断线故障的上游），故障相的负序电流变为断线故障前的相电流的
Figure 347722DEST_PATH_IMAGE058
倍，非故障相的负序电流变为断线故障前的相电流的
Figure 165112DEST_PATH_IMAGE020
倍，线电压保持不变。由于断线故障发生前三相平衡，负序电流为0，因此，故障发生后负序电流会有较大的变化量。同时，三个线电压变化不大，非故障相的电流幅值为故障前的
Figure 628455DEST_PATH_IMAGE020
倍。
基于以上，在一种可能的实施方式中，S103还可以包括：
S1032：根据当前时刻的负序电流、当前时刻各相分别对应的电流幅值、上一时刻的负序电流及上一时刻各相分别对应的电流幅值，确定当前时刻相对于上一时刻的负序电流的变化量及各相电流幅值的变化量；
S1033：根据当前时刻各相之间的线电压、负序电流的变化量及各相电流幅值的变化量，确定目标节点的下游是否发生断线故障。
在一种可能的实施方式中，S1033可以包括：
1、若负序电流的变化量大于第一电流变化量、各相电流幅值的变化量中至少有一个小于第二电流变化量，且各相之间的线电压均大于预设线电压，则确定目标节点的下游发生断线故障；
2、否则，确定目标节点的下游未发生断线故障。
在一种可能的实施方式中，第一电流变化量的计算公式可以为：
Figure 441690DEST_PATH_IMAGE059
第二电流变化量的计算公式可以为：
Figure 674088DEST_PATH_IMAGE060
其中，
Figure 180156DEST_PATH_IMAGE061
为第一电流变化量，
Figure 130794DEST_PATH_IMAGE062
为第二电流变化量；
Figure 747720DEST_PATH_IMAGE063
为额定相电流的幅值，
Figure 834625DEST_PATH_IMAGE064
为常数。
在一种可能的实施方式中，
Figure 777173DEST_PATH_IMAGE065
的取值范围可以为0.01~0.1。
具体的，可根据实际应用需求设定
Figure 949529DEST_PATH_IMAGE064
的值。
在一种可能的实施方式中，上述检测方法还可以包括：
S104：将配电网线路中的各个节点的编号形成第一序列；
S105：随机选取第一序列中的一个节点作为目标节点，执行S101至S103；
S106：若该目标节点的上游存在断线故障，则将该目标节点下游的各个节点的编号从第一序列中取出，形成新的第一序列
S107：若确定该目标节点的下游存在断线故障，则将该目标节点的上游的各个节点的编号从第一序列中删除，形成新的第一序列；
S108：跳转至S105继续执行，直至第一序列中剩余两个节点的编号；其中，故障位置位于两个节点之间。
由于具体断线位置不定，可在配电网线路中设置多个检测点，随机选取一个节点进行检测，根据检测结果逐步缩小故障范围，最终实现精确定位，方法简单有效。
具体的，也可遍历各个节点，确定故障位置，但相对S104至S108的步骤计算过程更复杂。
下面结合具体实施例对上述方法进行详细说明。
图4示出了一种10KV配电网的拓扑图。该配电网共包含4条馈线，分别为L 1、L 2、L 3和L 4。L 1的长度为10km，分别在L 1上距离N点1km（FS1）、2km（FS2）、5km（FS3）、8km（FS4）处设置采样点。
Figure 353834DEST_PATH_IMAGE057
为0.7，额定线电压为10KV，预设线电压7000V；
Figure 826404DEST_PATH_IMAGE064
为0.05，额定相电流的幅值为600A，第一电流变化量为30A，第二电流变化量为-30。N点的接地阻抗为10Ω。L 1的线路参数参考表1。
表1 L 1的线路参数表
Figure 408695DEST_PATH_IMAGE066
对各个采样点进行采样，得到表2所示的参数。
表2 各采样点参数表
Figure 68346DEST_PATH_IMAGE067
（1）上游断线故障判断
由表2可知，当前时刻FS3和FS4满足判定条件，由此确定FS3和FS4的上游存在断线故障。
（2）下游断线故障判断
由表2可知，FS1在当前时刻的负序电流变化量为460.2A，大于30A；A相的电流幅值的变化量为-67.7A，B相的电流幅值的变化量为-434.3A，C相的电流幅值的变化量为-63.9A，均小于-30A；三个线电压均大于7000V，满足判定条件，由此可以确定FS1下游存在断线故障。同理，可以确定FS2下游也存在断线故障。
综上，可以锁定断线故障位于FS2和FS3之间，可准确定位断线故障的位置。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图5示出了本发明实施例提供的配电网断线故障检测装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图5所示，配电网断线故障检测装置包括：
第一参数获取模块21，用于获取目标节点在当前时刻的负序电流、各相之间的线电压及各相分别对应的电流幅值；
第二参数获取模块22，用于获取目标节点在上一时刻的负序电流及各相分别对应的电流幅值；
故障确定模块23，用于根据当前时刻的负序电流、当前时刻各相之间的线电压、当前时刻各相分别对应的电流幅值、上一时刻的负序电流及上一时刻各相分别对应的电流幅值，确定目标节点的上游或下游是否发生断线故障。
在一种可能的实施方式中，故障确定模块23可以包括：
上游故障确定单元，用于根据当前时刻各相之间的线电压，确定目标节点的上游是否发生断线故障。
在一种可能的实施方式中，上游故障确定单元包括：
最大值确定子单元，用于确定当前时刻各相之间的线电压中的最大值，记为第一电压；
最小值确定子单元，用于确定当前时刻各相之间的线电压中的最小值，记为第二电压；
第一判断子单元，用于若第一电压大于预设线电压，且第二电压小于预设线电压，则确定目标节点的上游发生断线故障；
第二判断子单元，用于若第一电压不大于预设线电压，或第二电压不小于预设线电压，则确定目标节点的上游未发生断线故障。
在一种可能的实施方式中，预设线电压的计算公式可以为：
Figure 27075DEST_PATH_IMAGE053
其中，
Figure 354151DEST_PATH_IMAGE054
为预设线电压，
Figure 372923DEST_PATH_IMAGE055
为额定线电压，
Figure 519870DEST_PATH_IMAGE057
为常数。
在一种可能的实施方式中，故障确定模块23可以包括：
变化量计算单元，用于根据当前时刻的负序电流、当前时刻各相分别对应的电流幅值、上一时刻的负序电流及上一时刻各相分别对应的电流幅值，确定当前时刻相对于上一时刻的负序电流的变化量及各相电流幅值的变化量；
下游故障确定单元，用于根据当前时刻各相之间的线电压、负序电流的变化量及各相电流幅值的变化量，确定目标节点的下游是否发生断线故障。
在一种可能的实施方式中，下游故障确定单元可以包括：
第三判断子单元，用于若负序电流的变化量大于第一电流变化量、各相电流幅值的变化量中至少有一个小于第二电流变化量，且各相之间的线电压均大于预设线电压，则确定目标节点的下游发生断线故障；
第四判断子单元，用于否则，确定目标节点的下游未发生断线故障。
在一种可能的实施方式中，第一电流变化量的计算公式可以为：
Figure 16711DEST_PATH_IMAGE059
第二电流变化量的计算公式可以为：
Figure 198293DEST_PATH_IMAGE060
其中，
Figure 387966DEST_PATH_IMAGE061
为第一电流变化量，
Figure 772942DEST_PATH_IMAGE062
为第二电流变化量；
Figure 339053DEST_PATH_IMAGE063
为额定相电流的幅值，
Figure 109563DEST_PATH_IMAGE064
为常数。
在一种可能的实施方式中，
Figure 470137DEST_PATH_IMAGE065
的取值范围可以为0.01~0.1。
在一种可能的实施方式中，上述检测装置还可以包括：
序列生成模块，用于将配电网线路中的各个节点的编号形成第一序列；
单节点故障判断模块，用于随机选取第一序列中的一个节点作为目标节点，执行获取目标节点在当前时刻的负序电流、各相之间的线电压及各相分别对应的电流幅值，至根据当前时刻的负序电流、当前时刻各相之间的线电压、当前时刻各相分别对应的电流幅值、上一时刻的负序电流及上一时刻各相分别对应的电流幅值，确定目标节点的上游或下游是否发生断线故障的步骤；
第一序列更新模块，用于若该目标节点的上游存在断线故障，则将该目标节点下游的各个节点的编号从第一序列中取出，形成新的第一序列
第二序列更新模块，用于若确定该目标节点的下游存在断线故障，则将该目标节点的上游的各个节点的编号从第一序列中删除，形成新的第一序列；
循环判断模块，用于跳转至随机选取第一序列中的一个节点作为目标节点的步骤继续执行，直至第一序列中剩余两个节点的编号；其中，故障位置位于两个节点之间。
图6是本发明实施例提供的检测终端的示意图。如图6所示，该实施例的检测终端3包括：处理器30和存储器31。存储器31用于存储计算机程序32，处理器30用于调用并运行存储器31中存储的计算机程序32，执行上述各个配电网断线故障检测方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S103。或者，处理器30用于调用并运行存储器31中存储的计算机程序32，实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块21至23的功能。
示例性的，计算机程序32可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器31中，并由处理器30执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序32在检测终端3中的执行过程。例如，计算机程序32可以被分割成图5所示的模块/单元21至23。
检测终端3可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。检测终端3可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是检测终端3的示例，并不构成对检测终端3的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如检测终端3还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器31可以是检测终端3的内部存储单元，例如检测终端3的硬盘或内存。存储器31也可以是检测终端3的外部存储设备，例如检测终端3上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，存储器31还可以既包括检测终端3的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器31用于存储计算机程序以及检测终端3所需的其他程序和数据。存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种配电网断线故障检测方法，其特征在于，包括：
获取目标节点在当前时刻的负序电流、各相之间的线电压及各相分别对应的电流幅值；
获取所述目标节点在上一时刻的负序电流及各相分别对应的电流幅值；
根据当前时刻的负序电流、当前时刻各相之间的线电压、当前时刻各相分别对应的电流幅值、上一时刻的负序电流及上一时刻各相分别对应的电流幅值，确定所述目标节点的上游或下游是否发生断线故障；
所述根据当前时刻的负序电流、当前时刻各相之间的线电压、当前时刻各相分别对应的电流幅值、上一时刻的负序电流及上一时刻各相分别对应的电流幅值，确定所述目标节点的上游或下游是否发生断线故障，包括：
根据当前时刻各相之间的线电压，确定所述目标节点的上游是否发生断线故障；
根据当前时刻的负序电流、当前时刻各相分别对应的电流幅值、上一时刻的负序电流及上一时刻各相分别对应的电流幅值，确定当前时刻相对于上一时刻的负序电流的变化量及各相电流幅值的变化量；
根据当前时刻各相之间的线电压、所述负序电流的变化量及各相电流幅值的变化量，确定所述目标节点的下游是否发生断线故障。
2.根据权利要求1所述的配电网断线故障检测方法，其特征在于，所述根据当前时刻各相之间的线电压，确定所述目标节点的上游是否发生断线故障，包括：
确定当前时刻各相之间的线电压中的最大值，记为第一电压；
确定当前时刻各相之间的线电压中的最小值，记为第二电压；
若所述第一电压大于预设线电压，且所述第二电压小于所述预设线电压，则确定所述目标节点的上游发生断线故障；
若所述第一电压不大于所述预设线电压，或所述第二电压不小于所述预设线电压，则确定所述目标节点的上游未发生断线故障。
3.根据权利要求2所述的配电网断线故障检测方法，其特征在于，所述预设线电压的计算公式为：
Figure 571133DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 488273DEST_PATH_IMAGE002
为所述预设线电压，
Figure 2431DEST_PATH_IMAGE003
为额定线电压，
Figure 397640DEST_PATH_IMAGE005
为常数。
4.根据权利要求1所述的配电网断线故障检测方法，其特征在于，所述根据当前时刻各相之间的线电压、所述负序电流的变化量及各相电流幅值的变化量，确定所述目标节点的下游是否发生断线故障，包括：
若所述负序电流的变化量大于第一电流变化量、各相电流幅值的变化量中至少有一个小于第二电流变化量，且各相之间的线电压均大于预设线电压，则确定所述目标节点的下游发生断线故障；
否则，确定所述目标节点的下游未发生断线故障。
5.根据权利要求4所述的配电网断线故障检测方法，其特征在于，所述第一电流变化量的计算公式为：
Figure 133384DEST_PATH_IMAGE006
所述第二电流变化量的计算公式为：
Figure 955847DEST_PATH_IMAGE007
其中，
Figure 957301DEST_PATH_IMAGE008
为所述第一电流变化量，
Figure 156201DEST_PATH_IMAGE009
为所述第二电流变化量，
Figure 621817DEST_PATH_IMAGE010
为额定相电流的幅值，
Figure 615181DEST_PATH_IMAGE011
为常数。
6.根据权利要求5所述的配电网断线故障检测方法，其特征在于，
Figure 103931DEST_PATH_IMAGE011
的取值范围为0.01~0.1。
7.根据权利要求1至3任一项所述的配电网断线故障检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：
将配电网线路中的各个节点的编号形成第一序列；
随机选取所述第一序列中的一个节点作为所述目标节点，执行所述获取目标节点在当前时刻的负序电流、各相之间的线电压及各相分别对应的电流幅值，至所述根据当前时刻的负序电流、当前时刻各相之间的线电压、当前时刻各相分别对应的电流幅值、上一时刻的负序电流及上一时刻各相分别对应的电流幅值，确定所述目标节点的上游或下游是否发生断线故障的步骤；
若该目标节点的上游存在断线故障，则将该目标节点下游的各个节点的编号从所述第一序列中取出，形成新的第一序列
若确定该目标节点的下游存在断线故障，则将该目标节点的上游的各个节点的编号从所述第一序列中删除，形成新的第一序列；
跳转至所述随机选取所述第一序列中的一个节点作为所述目标节点的步骤继续执行，直至所述第一序列中剩余两个节点的编号；其中，故障位置位于所述两个节点之间。
8.一种检测终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行如权利要求1至7中任一项所述的配电网断线故障检测方法。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105807174A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 施耐德电器工业公司 输配电系统保护中的电流互感器断线检测方法
CN112255499A (zh) * 2020-10-10 2021-01-22 重庆大学 基于相电流幅值的配电网断线故障定位与辨识方法及系统
CN112485590A (zh) * 2020-11-19 2021-03-12 云南电网有限责任公司临沧供电局 一种配电网单相断线故障识别方法
CN113325333A (zh) * 2021-05-14 2021-08-31 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种适用于故障指示器的小电流接地系统断线检测方法
CN113690865A (zh) * 2021-10-26 2021-11-23 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种10kV线路单相断线故障快速处置方法
CN114355105A (zh) * 2022-01-04 2022-04-15 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种适用于ftu的断线故障检测方法
CN114814450A (zh) * 2022-03-23 2022-07-29 中国石油化工股份有限公司 一种配电网断线故障定位方法及系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7586840B2 (en) * 2005-05-25 2009-09-08 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for detecting and fixing faults in an inline-power capable ethernet system
CN113422356B (zh) * 2021-07-08 2022-07-22 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 主动配电网断线故障保护方法、装置及配电终端

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105807174A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 施耐德电器工业公司 输配电系统保护中的电流互感器断线检测方法
CN112255499A (zh) * 2020-10-10 2021-01-22 重庆大学 基于相电流幅值的配电网断线故障定位与辨识方法及系统
CN112485590A (zh) * 2020-11-19 2021-03-12 云南电网有限责任公司临沧供电局 一种配电网单相断线故障识别方法
CN113325333A (zh) * 2021-05-14 2021-08-31 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种适用于故障指示器的小电流接地系统断线检测方法
CN113690865A (zh) * 2021-10-26 2021-11-23 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种10kV线路单相断线故障快速处置方法
CN114355105A (zh) * 2022-01-04 2022-04-15 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种适用于ftu的断线故障检测方法
CN114814450A (zh) * 2022-03-23 2022-07-29 中国石油化工股份有限公司 一种配电网断线故障定位方法及系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
不接地系统单相断线故障分析及区段定位;张林利等;《电力系统保护与控制》;20180816(第16期);全文 *
配电网单相断线故障的负序电压电流特征分析及区段定位;常仲学等;《电网技术》;20180831(第08期);全文 *

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