CN115598564A - 一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法及装置 - Google Patents

一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115598564A
CN115598564A CN202211244627.2A CN202211244627A CN115598564A CN 115598564 A CN115598564 A CN 115598564A CN 202211244627 A CN202211244627 A CN 202211244627A CN 115598564 A CN115598564 A CN 115598564A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
fault
voltage
current
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.)
Granted
Application number
CN202211244627.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115598564B (zh
Inventor
李玉敦
徐丙垠
刘远龙
孙运涛
王超
王安宁
范荣奇
孙孔明
陈恒
唐毅
刘萌
李宽
李聪聪
李靖
王鹏玮
李娜
梁正堂
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.)
Shandong Kehui Power Automation Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Shandong Kehui Power Automation Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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 Shandong Kehui Power Automation Co ltd, State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd filed Critical Shandong Kehui Power Automation Co ltd
Priority to CN202211244627.2A priority Critical patent/CN115598564B/zh
Publication of CN115598564A publication Critical patent/CN115598564A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115598564B publication Critical patent/CN115598564B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

本发明属于电力系统继电保护技术领域,公开一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,包括以下步骤:实时采集配电网的三相电压、三相电流;根据三相合成零序电压与三相合成零序电流幅值与预设阈值的关系,判断是否发生故障;对配电网的三相电压与三相电流进行数据截取;提取所截取的三相电压与三相电流工频分量,计算三相电压的相位以及三相电流变化量的相位;求得相电压与相电流变化量的三个相位差;当三个相位差均满足健全判据时,表示该条线路为健全线路,当三个相位差中至少一个满足故障判据时,表示该条线路为故障线路。本发明减少了零序电压对于保护动作可靠性的影响,提高了耐过渡电阻能力。

Description

一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法及 装置
技术领域
本发明涉及电力系统继电保护技术领域,特别涉及一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法及装置。
背景技术
小电阻接地系统的故障定位问题长期以来困扰着供电运行部门。小电阻接地系统零序阻抗小,当发生高阻接地故障时暂态过程不明显,零序电压与电流幅值低,传统保护方法耐过渡电阻能力差。在现有技术中,针对小电阻接地系统单相接地故障普遍采用的检测方法,主要利用零序电流越限,存在耐过渡电阻能力有限的问题;反时限零序电流保护方法以及其他利用零序电流与电压的保护方法,均存在耐过渡电阻能力差的问题,难以保证动作的可靠性。此外,依靠零序电压和零序电流的检测方法也不适用于部分不具备零序电压、零序电流采集条件的配网自动化设备中。
因此,如何提供一种能够提高耐过渡电阻能力的小电阻接地系统的高阻接地故障定位方法,是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法及装置,以解决现有检测方法中耐过渡电阻能力差的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。
根据本发明实施例的第一方面,提供了一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法。
在一个实施例中,一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,包括以下步骤:
步骤a,实时采集配电网的三相电压、三相电流;
步骤b,根据三相合成零序电压与三相合成零序电流幅值与预设阈值的关系,判断是否发生故障,如果发生故障,执行步骤c,如果未发生故障,返回步骤a;
步骤c,对配电网的三相电压与三相电流进行数据截取;
步骤d,提取所截取的三相电压与三相电流工频分量,计算故障前后三相电流变化量,再根据三相电流变化量分别计算三相电压的相位以及三相电流变化量的相位;
步骤e,分别根据三相电压的相位与三相电流变化量的相位,求得相电压与相电流变化量的三个相位差;
步骤f,当三个相位差均满足健全判据时,表示该条线路为健全线路,当三个相位差中至少一个满足故障判据时,表示该条线路为故障线路。
可选地,所述基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法还包括:
步骤g,根据所述故障线路,获得故障区段以及故障相。
可选地,所述获得故障区段的步骤,包括:
相邻两个分别满足健全判据和故障判据的检测装置之间的区段为故障区段。
可选地,所述获得故障相的步骤,包括:
满足故障判据的相位差所对应的相为故障相。
可选地,所述健全判据为:所述三个相位差均满足
Figure BDA0003885691010000021
Figure BDA0003885691010000031
其中
Figure BDA0003885691010000032
表示健全线路判定裕度。
可选地,所述故障判据为:所述三个相位差中的至少一个满足
Figure BDA0003885691010000033
其中
Figure BDA0003885691010000034
表示故障线路判定裕度。
可选地,所述对配电网的三相电压与三相电流进行数据截取的步骤,进行数据截取时,以故障起始时刻为基准,起始时刻前不少于2周波,起始时刻后不少于3周波。
可选地,所述故障前后三相电流变化量的步骤,包括:采用故障后每周波相电流数据减去故障前第一周波相电流数据,得到相电流变化量。
可选地,所述提取所截取的三相电压与三相电流工频分量的步骤,包括:
通过离散傅里叶变换提取三相电压与三相电流工频分量。
根据本发明实施例的第二方面,提供了一种小电阻接地系统的高阻接地故障定位装置。
在一个实施例中,一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位装置包括:
采集合成模块,用于实时采集配电网的三相电压、三相电流,合成为三相合成零序电压与三相合成零序电流;
判断模块,用于根据三相合成零序电压与三相合成零序电流幅值与预设阈值的关系,判断是否发生故障;
数据截取模块,用于对配电网的三相电压与三相电流进行数据截取;
相位计算模块,用于提取所截取的三相电压与三相电流工频分量,计算故障前后三相电流变化量,再根据三相电流变化量分别计算三相电压的相位以及三相电流变化量的相位;
相位差计算模块,分别根据三相电压的相位与三相电流变化量的相位,求得相电压与相电流变化量的三个相位差;
故障线路判断模块,根据健全判据和故障判据,对故障线路进行判断,当三个相位差均满足健全判据时,判断该条线路为健全线路;当三个相位差中至少一个满足故障判据时,判断该条线路为故障线路。
可选地,所述基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位装置还包括:
故障区段判断模块,用于将相邻两个分别满足健全判据和故障判据的检测装置之间的区段判断为故障区段。
可选地,所述基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位装置还包括:
故障相判断模块,用于将满足故障判据的相位差所对应的相判断为故障相。
可选地,所述故障线路判断模块根据如下健全判据对故障线路进行判断:所述三个相位差均满足
Figure BDA0003885691010000041
Figure BDA0003885691010000042
其中
Figure BDA0003885691010000043
表示健全线路判定裕度。
可选地,所述故障线路判断模块根据如下故障判据对故障线路进行判断:所述三个相位差中的至少一个满足
Figure BDA0003885691010000044
其中
Figure BDA0003885691010000045
表示故障线路判定裕度。
根据本发明实施例的第三方面,提供了一种介质。
在一个实施例中,一种介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现上述任一项实施例所述的基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法中的步骤。
根据本发明实施例的第四方面,提供了一种计算机设备。
在一些实施例中,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
1、利用三相电压与三相电流变化量的相位差实现高阻接地故障检测,减少了零序电压对于保护动作可靠性的影响,提高了耐过渡电阻能力。
2、利用三相电压与三相电流变化量相位比较实现高阻接地故障检测,可一并实现故障选线、定位与选相功能,减少了故障查找时间,降低了故障停电时间,提高了供电可靠性。
3、采用三相电压和三相电流信号,无需添加额外的一次设备,也无需其他一次设备进行配合,实际应用价值高。
4、利用离散傅里叶变换等信号处理手段提取电压电流的工频分量,比较其工频分量相位差,无需其他处理手段,计算量低,提高了配电自动化装置运算速度。
5、利用高阻接地故障时三相电压与三相电流工频分量,工频分量占比高且稳定,对配电自动化装置A/D采样频率的要求低,易于实现。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法的流程图;
图2是根据另一示例性实施例示出的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法的流程图;
图3是根据一示例性实施例示出的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位装置的结构示意图;
图4是根据一示例性实施例示出的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中,术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来,而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素,反之亦然。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本文和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本文中,除非另有说明,术语“多个”表示两个或两个以上。
本文中,字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如,A/B表示:A或B。
本文中,术语“和/或”是一种描述对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,A和/或B,表示:A或B,或,A和B这三种关系。
图1示出了本发明的小电阻接地系统的高阻接地故障定位方法的一个实施例。
在该实施例中,公开了一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,包括以下步骤:
步骤a,实时采集配电网的三相电压、三相电流;
步骤b,根据三相合成零序电压与三相合成零序电流幅值与预设阈值的关系,判断是否发生故障,如果发生故障,执行步骤c,如果未发生故障,返回步骤a;
步骤c,对配电网的三相电压与三相电流进行数据截取;
步骤d,提取所截取的三相电压与三相电流工频分量,计算故障前后三相电流变化量,再根据三相电流变化量分别计算三相电压的相位以及三相电流变化量的相位;
步骤e,分别根据三相电压的相位与三相电流变化量的相位,求得相电压与相电流变化量的三个相位差;
步骤f,当三个相位差均满足健全判据时,表示该条线路为健全线路,当三个相位差中至少一个满足故障判据时,表示该条线路为故障线路。
上述实施例中,利用三相电压与三相电流变化量的相位差实现高阻接地故障检测,减少了零序电压对于保护动作可靠性的影响,提高了耐过渡电阻能力,适用于无法直接获取零序电压和零序电流的场合。
可选地,所述基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法还包括:
步骤g,根据所述故障线路,获得故障区段以及故障相。
可选地,所述获得故障区段的步骤,包括:相邻两个分别满足健全判据和故障判据的检测装置之间的区段为故障区段。由于故障点上游(故障点至母线)的各检测点的特征均满足故障判据,故障点下游(故障点至线路末端)的各检测点的特征均满足健全判据,因此,相邻两个分别满足健全判据和故障判据的检测装置之间的区段为故障区段。例如,A(故障)-B(故障)-C(健全),此时故障区段为B-C;或者A(故障)-B(健全)-C(健全),此时故障区段为A-B。
可选地,所述获得故障相的步骤,包括:满足故障判据的相位差所对应的相为故障相。
可选地,所述健全判据为:所述三个相位差均满足
Figure BDA0003885691010000081
Figure BDA0003885691010000082
其中
Figure BDA0003885691010000083
表示健全线路判定裕度。
可选地,所述故障判据为:所述三个相位差中的至少一个满足
Figure BDA0003885691010000084
其中
Figure BDA0003885691010000085
表示故障线路判定裕度。
可选地,所述对配电网的三相电压与三相电流进行数据截取的步骤,进行数据截取时,以故障起始时刻为基准,起始时刻前不少于2周波,起始时刻后不少于3周波。
可选地,所述故障前后三相电流变化量的步骤,包括:采用故障后每周波相电流数据减去故障前第一周波相电流数据,得到相电流变化量。
可选地,所述提取所截取的三相电压与三相电流工频分量的步骤,包括:
通过离散傅里叶变换提取三相电压与三相电流工频分量。
上述各实施例的方法,通过变电站内的集中型高阻故障选线装置或线路保护装置,以及线路中的配电自动化装置或故障指示器中的一种或多种组成的硬件电路执行实现。
下面给出本申请的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法的一个具体实施例,结合附图2对本实施例做进一步说明。
如图2所示,一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,包括如下步骤:
步骤1001,通过变电站内的集中型高阻故障选线装置或线路保护装置,以及线路中的配电自动化装置或故障指示器中的一种或多种,实时采集出线侧三相电压与三相电流。
步骤1002,判断检测信号与预设阈值的关系;
该信号即为步骤1001中各装置检测到的三相电压与三相电流,合成为零序电压和零序电流后,判断合成零序电压与合成零序电流幅值与预设阈值的关系,如果大于等于预设阈值,执行步骤1003,如果合成零序电压与合成零序电流幅值小于预设阈值,返回步骤1001。
步骤1003,对三相电压和三相电流进行数据截取;
以故障起始时刻为基准,对各检测点三相电压与三相电流进行数据截取,数据截取长度选为起始时刻前2周波,起始时刻后3周波,截取后三相电压与三相电流分别为uphaseAx_cut(t)、uphaseBx_cut(t)与uphaseCx_cut(t)以及iphaseAx_cut(t)、iphaseBx_cut(t)与iphaseCx_cut(t)。
步骤1004,提取三相电压与三相电流变化量的工频分量;
各装置对步骤1003中截取后三相电流信息量进行处理,通过采用故障后每周波数据减去故障前第一周波数据,得到相电流变化量。
以A相电流为例
定义截取后的故障前第一周波的A相电流为iA_pre_T(nT),故障后的A相电流为iA_late(n),其中nT为一周波信号离散后的数据长度,取决于保护装置采样频率,n为截取后故障后信号的数据长度,取决于数据窗的截取长度以及保护装置采样频率。
式1给出A相电流变化量iA_△(n)的计算公式:
iA_Δ(n)=iA_late(n)-iA_pre_T(nT_EX) (式1)
式1中的iA_pre_T(nT_EX)为将故障前一周波信号复制延拓后的数据,其中nT_EX=NnT,N为复制延拓的周期数。
通过离散傅里叶变换等方法,对三相电压和三相电流变化量分别进行分解,得到其中的工频分量。
以提取A相电流变化量iA__△(n)的工频分量为例:
Figure BDA0003885691010000101
Figure BDA0003885691010000102
式2中,
Figure BDA0003885691010000103
为k=0,1,……,N-1时的N个离散傅里叶变换(DFT)系数,经提取后式2可变换为iA_Δ F(k)=|iA_Δ F(k)|exp[jθ(k)],其中,|iA_Δ F(k)|与θ(k)分别为幅度谱与相位谱,求解相位谱θ(k)后可直接提取工频分量的相位。
提取三相电流变化量的工频分量并计算其相位记为
Figure BDA0003885691010000104
Figure BDA0003885691010000105
同理,提取三相电压的工频分量并计算其相位记为
Figure BDA0003885691010000106
步骤1005,计算三相电压与三相电流变化量的工频分量相位差;
根据步骤1004中计算得到的三相电压工频分量的相位:
Figure BDA0003885691010000111
Figure BDA0003885691010000112
分别与三相电流变化量工频分量的相位
Figure BDA0003885691010000113
相减,求得各自的相位差:
Figure BDA0003885691010000114
Figure BDA0003885691010000115
Figure BDA0003885691010000116
步骤1006,判断线路是否满足健全判据;
装置根据三相电压工频分量的相位分别与三相电流变化量工频分量相位的相位差,判断是否满足健全判据,健全判据为相位差满足
Figure BDA0003885691010000117
Figure BDA0003885691010000118
当三相电压工频分量的相位与三相电流变化量工频分量相位的相位差均满足健全判据时,表示执行步骤1007;当至少一相的相位差满足故障判据时,执行步骤1008,故障判据为
Figure BDA0003885691010000119
其中
Figure BDA00038856910100001110
表示故障线路判定裕度。健全判据和故障判据中的
Figure BDA00038856910100001111
以及
Figure BDA00038856910100001112
分别表示健全判定裕度以及故障判定,与互感器测量误差相关。
步骤1007,当前线路为健全线路;
当线路三相电压工频分量的相位与三相电流变化量工频分量相位的相位差均满足健全判据时,表示当前线路为健全线路,并返回步骤1001。
步骤1008,当前线路为故障线路;
当线路三相电压的工频分量相位与三相电流变化量工频分量相位的相位差任意一个满足故障判据时,则当前线路为故障线路,执行步骤1009。
步骤1009,判断故障区段与故障相;
在执行上述步骤1001~步骤1008时,首先由变电站中的集中型高阻保护装置或线路保护装置判断出健全线路或故障线路,在判断出故障线路之后,由故障线路中的配电自动化装置或故障指示器依次执行上述步骤1001~步骤1008,满足故障判据的装置与相邻的满足健全判据的装置之间的区段即为故障区段。
故障线路故障区段上游的配电自动化装置或故障指示器中三相电压工频分量的相位与零序电流工频分量相位的相位差满足故障判据的相线,即为故障相。
在另一个实施例中,还提供了一种小电阻接地系统的高阻接地故障定位装置。如图3所示,一种小电阻接地系统的高阻接地故障定位装置包括:采集合成模块100,用于实时采集配电网的三相电压、三相电流,合成为三相合成零序电压与三相合成零序电流;判断模块200,用于根据三相合成零序电压与三相合成零序电流幅值与预设阈值的关系,判断是否发生故障;数据截取模块300,用于对配电网的三相电压与三相电流进行数据截取;相位计算模块400,用于提取所截取的三相电压与三相电流工频分量,计算故障前后三相电流变化量,再根据三相电流变化量分别计算三相电压的相位以及三相电流变化量的相位;相位差计算模块500,分别根据三相电压的相位与三相电流变化量的相位,求得相电压与相电流变化量的三个相位差;故障线路判断模块600,根据健全判据和故障判据,对故障线路进行判断,当三个相位差均满足健全判据时,判断该条线路为健全线路;当三个相位差中至少一个满足故障判据时,判断该条线路为故障线路。
可选地,所述小电阻接地系统的高阻接地故障定位装置还包括:故障区段判断模块,用于将相邻两个分别满足健全判据和故障判据的检测装置之间的区段判断为故障区段。
可选地,所述小电阻接地系统的高阻接地故障定位装置还包括:故障相判断模块,用于将满足故障判据的相位差所对应的相判断为故障相。
可选地,所述故障线路判断模块根据如下健全判据对故障线路进行判断:所述三个相位差均满足
Figure BDA0003885691010000131
Figure BDA0003885691010000132
其中
Figure BDA0003885691010000133
表示健全线路判定裕度。
可选地,所述故障线路判断模块根据如下故障判据对故障线路进行判断:所述三个相位差中的至少一个满足
Figure BDA0003885691010000134
其中
Figure BDA0003885691010000135
表示故障线路判定裕度。
可选地,上述小电阻接地系统的高阻接地故障定位装置中的各模块通过变电站内的集中型高阻故障选线装置或线路保护装置,以及线路中的配电自动化装置或故障指示器中的一种或多种组成的硬件电路执行实现。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储静态信息和动态信息数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述方法实施例中的步骤。
本领域技术人员可以理解,图4中示出的结构,仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图,并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (16)

1.一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤a,实时采集配电网的三相电压、三相电流;
步骤b,根据三相合成零序电压与三相合成零序电流幅值与预设阈值的关系,判断是否发生故障,如果发生故障,执行步骤c,如果未发生故障,返回步骤a;
步骤c,对配电网的三相电压与三相电流进行数据截取;
步骤d,提取所截取的三相电压与三相电流工频分量,计算故障前后三相电流变化量,再根据三相电流变化量分别计算三相电压的相位以及三相电流变化量的相位;
步骤e,分别根据三相电压的相位与三相电流变化量的相位,求得相电压与相电流变化量的三个相位差;
步骤f,当三个相位差均满足健全判据时,表示该条线路为健全线路,当三个相位差中至少一个满足故障判据时,表示该条线路为故障线路。
2.如权利要求1所述的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,其特征在于,还包括:
步骤g,根据所述故障线路,获得故障区段以及故障相。
3.如权利要求2所述的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,其特征在于,
所述获得故障区段的步骤,包括:
相邻两个分别满足健全判据和故障判据的检测装置之间的区段为故障区段。
4.如权利要求2所述的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,其特征在于,
所述获得故障相的步骤,包括:
满足故障判据的相位差所对应的相为故障相。
5.如权利要求1所述的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,其特征在于,
所述健全判据为:所述三个相位差均满足
Figure FDA0003885690000000021
Figure FDA0003885690000000022
Figure FDA0003885690000000023
其中
Figure FDA0003885690000000024
表示健全线路判定裕度。
6.如权利要求1所述的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,其特征在于,
所述故障判据为:所述三个相位差中的至少一个满足
Figure FDA0003885690000000025
其中
Figure FDA0003885690000000026
表示故障线路判定裕度。
7.如权利要求1所述的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,其特征在于,
所述对配电网的三相电压与三相电流进行数据截取的步骤,进行数据截取时,以故障起始时刻为基准,起始时刻前不少于2周波,起始时刻后不少于3周波。
8.如权利要求1所述的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,其特征在于,
所述故障前后三相电流变化量的步骤,包括:采用故障后每周波相电流数据减去故障前第一周波相电流数据,得到相电流变化量。
9.如权利要求1所述的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法,其特征在于,
所述提取所截取的三相电压与三相电流工频分量的步骤,包括:
通过离散傅里叶变换提取三相电压与三相电流工频分量。
10.一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位装置,其特征在于,包括:
采集合成模块,用于实时采集配电网的三相电压、三相电流,合成为三相合成零序电压与三相合成零序电流;
判断模块,用于根据三相合成零序电压与三相合成零序电流幅值与预设阈值的关系,判断是否发生故障;
数据截取模块,用于对配电网的三相电压与三相电流进行数据截取;
相位计算模块,用于提取所截取的三相电压与三相电流工频分量,计算故障前后三相电流变化量,再根据三相电流变化量分别计算三相电压的相位以及三相电流变化量的相位;
相位差计算模块,分别根据三相电压的相位与三相电流变化量的相位,求得相电压与相电流变化量的三个相位差;
故障线路判断模块,根据健全判据和故障判据,对故障线路进行判断,当三个相位差均满足健全判据时,判断该条线路为健全线路;当三个相位差中至少一个满足故障判据时,判断该条线路为故障线路。
11.如权利要求10所述的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位装置,其特征在于,还包括:
故障区段判断模块,用于将相邻两个分别满足健全判据和故障判据的检测装置之间的区段判断为故障区段。
12.如权利要求10所述的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位装置,其特征在于,还包括:
故障相判断模块,用于将满足故障判据的相位差所对应的相判断为故障相。
13.如权利要求10所述的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位装置,其特征在于,
所述故障线路判断模块根据如下健全判据对故障线路进行判断:所述三个相位差均满足
Figure FDA0003885690000000041
Figure FDA0003885690000000042
其中
Figure FDA0003885690000000043
表示健全线路判定裕度。
14.如权利要求10所述的一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位装置,其特征在于,
所述故障线路判断模块根据如下故障判据对故障线路进行判断:所述三个相位差中的至少一个满足
Figure FDA0003885690000000044
其中
Figure FDA0003885690000000045
表示故障线路判定裕度。
15.一种介质,其上存储有程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述的基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法中的步骤。
16.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法中的步骤。
CN202211244627.2A 2022-10-12 2022-10-12 一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法及装置 Active CN115598564B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211244627.2A CN115598564B (zh) 2022-10-12 2022-10-12 一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211244627.2A CN115598564B (zh) 2022-10-12 2022-10-12 一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115598564A true CN115598564A (zh) 2023-01-13
CN115598564B CN115598564B (zh) 2023-07-25

Family

ID=84847337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211244627.2A Active CN115598564B (zh) 2022-10-12 2022-10-12 一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115598564B (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242724A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Tohoku Electric Power Co Inc 配電線における事故方向判別装置
JP2006246600A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Tohoku Electric Power Co Inc 配電線における送電方向判別装置
US20080211511A1 (en) * 2007-01-26 2008-09-04 Myongji University Industry And Academia Cooperation Foundation Method of Generating Fault Indication in Feeder Remote Terminal Unit for Power Distribution Automation System
CN104795805A (zh) * 2015-04-10 2015-07-22 西安交通大学 一种不受弱馈影响的零序方向元件防误动方法
CN107192922A (zh) * 2017-05-11 2017-09-22 西安交通大学 利用相电流突变量高频信号相位比较的谐振接地系统单相接地故障区段定位方法
CN107219442A (zh) * 2017-05-11 2017-09-29 西安交通大学 利用相电压电流突变量相位特征的谐振接地系统单相接地故障区段定位方法
CN109444640A (zh) * 2018-11-28 2019-03-08 南京国电南自电网自动化有限公司 一种配电网单相高阻接地故障检测方法、系统及存储介质
KR102180549B1 (ko) * 2019-06-12 2020-11-18 전명수 고저항 지락 고장 검출 보호 방법 및 장치
CN111983510A (zh) * 2020-07-17 2020-11-24 珠海许继电气有限公司 基于相电压和电流突变量的单相接地故障选相方法及系统
CN113466626A (zh) * 2021-07-06 2021-10-01 国网陕西省电力公司电力科学研究院 一种配电网单相断线故障检测方法及系统
CN113504437A (zh) * 2021-08-02 2021-10-15 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法
CN113595043A (zh) * 2021-07-29 2021-11-02 广东电网有限责任公司 一种电网的漏电保护启动及延时动作判断方法及装置
CN114047402A (zh) * 2021-07-08 2022-02-15 国网浙江省电力有限公司双创中心 一种基于相电流相位差的配电网单相接地故障选线方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242724A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Tohoku Electric Power Co Inc 配電線における事故方向判別装置
JP2006246600A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Tohoku Electric Power Co Inc 配電線における送電方向判別装置
US20080211511A1 (en) * 2007-01-26 2008-09-04 Myongji University Industry And Academia Cooperation Foundation Method of Generating Fault Indication in Feeder Remote Terminal Unit for Power Distribution Automation System
CN104795805A (zh) * 2015-04-10 2015-07-22 西安交通大学 一种不受弱馈影响的零序方向元件防误动方法
CN107192922A (zh) * 2017-05-11 2017-09-22 西安交通大学 利用相电流突变量高频信号相位比较的谐振接地系统单相接地故障区段定位方法
CN107219442A (zh) * 2017-05-11 2017-09-29 西安交通大学 利用相电压电流突变量相位特征的谐振接地系统单相接地故障区段定位方法
CN109444640A (zh) * 2018-11-28 2019-03-08 南京国电南自电网自动化有限公司 一种配电网单相高阻接地故障检测方法、系统及存储介质
KR102180549B1 (ko) * 2019-06-12 2020-11-18 전명수 고저항 지락 고장 검출 보호 방법 및 장치
CN111983510A (zh) * 2020-07-17 2020-11-24 珠海许继电气有限公司 基于相电压和电流突变量的单相接地故障选相方法及系统
CN113466626A (zh) * 2021-07-06 2021-10-01 国网陕西省电力公司电力科学研究院 一种配电网单相断线故障检测方法及系统
CN114047402A (zh) * 2021-07-08 2022-02-15 国网浙江省电力有限公司双创中心 一种基于相电流相位差的配电网单相接地故障选线方法
CN113595043A (zh) * 2021-07-29 2021-11-02 广东电网有限责任公司 一种电网的漏电保护启动及延时动作判断方法及装置
CN113504437A (zh) * 2021-08-02 2021-10-15 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
严学文等: "基于相电压电流突变量的配电网单相接地故障频域定位方法", 《供用电》, vol. 03, no. 36, pages 50 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115598564B (zh) 2023-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. A fault location technique for two-terminal multisection compound transmission lines using synchronized phasor measurements
CN109307824B (zh) 一种基于聚类的配电网单相接地故障区段定位方法
EP3043186B1 (en) Method and system for identifying full parameters of element by fault recorder, and fault locating method
US20170336465A1 (en) Method and System for Fault Detection and Faulted Line Identification in Power Systems using Synchrophasors-Based Real-Time State Estimation
Gazzana et al. An integrated technique for fault location and section identification in distribution systems
Lin et al. Universal wavefront positioning correction method on traveling-wave-based fault-location algorithms
CN112485598A (zh) 结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法
CN111426908B (zh) 小电流接地系统单相接地故障保护方法、装置及系统
CN114879085B (zh) 单相接地故障识别方法、装置、电子设备及介质
CN114384374A (zh) 基于边缘计算ftu与故障指示器的故障研判方法及装置
Kumar et al. Design and implementation of hybrid transmission line protection scheme using signal processing techniques
CN114527356A (zh) 一种小电阻接地系统的高阻接地故障定位方法
CN113567803B (zh) 基于Tanimoto相似度的小电流接地故障定位方法及系统
CN103823158A (zh) 采用不变矩的谐振接地系统故障选线方法
CN112379302B (zh) 综合时频域信息的小电流接地故障保护方法、装置及系统
CN107179476B (zh) 一种配网故障测距方法
CN115598564B (zh) 一种基于电压电流变化量的小电阻系统高阻接地定位方法及装置
CN109188207B (zh) 一种基于初始行波有功功率的母线故障定位方法
CN115714360A (zh) 一种高压输电线路差流异常处理方法和装置
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
Lopes et al. Real-time evaluation of PMU-based fault locators
CN114325240A (zh) 一种基于高频故障信息能量评估的故障线路识别方法
CN113640615A (zh) 一种基于证据组合的稳暂态信息的小电流接地故障选线的方法
CN116773970B (zh) 多分支配电网馈线短路故障定位方法、系统、介质及设备
Zhao et al. Single-ended traveling wave based fault location for single-phase-to-ground in power distribution lines

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant