CN116760001B - 基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法及系统,方法包括:判断是否发生相间故障;若发生两相故障,则将求取发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点;判断极值点与工频周波采样故障点的差值是否大于预设阈值;若大于预设阈值,则构造第一电流采样序列,判断第一电流幅值是否大于过电流保护整定值;若大于过电流保护整定值,则判定满足过电流逻辑;求取三相电压幅值,并判断任意两相的电压幅值是否低于预设电压值;若低于预设电压值,则判定满足低电压逻辑;当即满足过电流逻辑又满足低电压逻辑时,则发出控制磁控开关快速分闸的指令。避免瞬时性故障发展成为永久性故障,从而提高电网供电可靠性。
Description
技术领域
本发明属于配电网故障处理技术领域,尤其涉及一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法及系统。
背景技术
配电网发生相间故障时会造成10kV母线故障相电压降低,进而影响整个系统用户的电能质量。配电开关的故障隔离速度将直接决定系统受故障低电压影响的持续时间,因此快速切除故障能够减少对其它非故障线路所含负荷的影响,大大提高配电网的经济效益。配电开关切除线路故障的速度主要取决于故障检测时间和操作机构动作速度,目前故障检测采用全周波傅里叶或快速傅里叶变换方法计算故障电流幅值来判定是否达到过电流保护定值,并确定动作是否出口,该方法需要20ms的故障电流采样数据;而传统弹簧操作机构的开关固有动作时间在30ms左右,因此常规配电开关切除故障的最快时间在50ms左右,存在因故障造成电网电压暂降时间较长问题,无法满足敏感负荷对电能质量的要求。
发明内容
本发明提供一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法及系统,用于解决因故障造成电网电压暂降时间较长,无法满足敏感负荷对电能质量要求的技术问题。
第一方面,本发明提供一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法,用于电力系统,配电网相间故障隔离方法包括:根据预设采样频率采集所述电力系统的三相采样电流序列以及三相采样电压序列/>;根据所述三相采样电流序列/>计算相电流突变量/>,并基于计算得到的所述相电流突变量/>判断所述电力系统在某一工频周波采样点是否发生相间故障,其中,所述相间故障包括两相故障和三相故障;
若所述电力系统在某一工频周波采样点发生两相故障,则将所述某一工频周波采样点定义为工频周波采样故障点,并求取发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点/>;
判断发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>是否大于预设阈值;
若发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>大于预设阈值,则构造第一电流采样序列/>,基于半周波傅里叶变换对第一电流采样序列/>求取第一电流幅值,并判断所述第一电流幅值是否大于过电流保护整定值;
若所述第一电流幅值大于过电流保护整定值,则判定满足过电流逻辑;
基于半周波傅里叶变换对三相采样电压序列进行求取三相电压幅值,并判断任意两相的电压幅值是否低于预设电压值;
若任意两相的电压幅值低于预设电压值,则判定满足低电压逻辑;
当既满足过电流逻辑又满足低电压逻辑时,则发出控制磁控开关快速分闸的指令。
第二方面,本发明提供一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离系统,用于电力系统,配电网相间故障隔离系统包括:
采集模块,配置为根据预设采样频率采集所述电力系统的三相采样电流序列以及三相采样电压序列/>;
第一判断模块,配置为根据所述三相采样电流序列计算相电流突变量/>,并基于计算得到的所述相电流突变量/>判断所述电力系统在某一工频周波采样点是否发生相间故障,其中,所述相间故障包括两相故障和三相故障;
求取模块,配置为若所述电力系统在某一工频周波采样点发生两相故障,则将所述某一工频周波采样点定义为工频周波采样故障点,并求取发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点/>;
第二判断模块,配置为判断发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>是否大于预设阈值;
第三判断模块,配置为若发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>大于预设阈值,则构造第一电流采样序列/>,基于半周波傅里叶变换对第一电流采样序列/>求取第一电流幅值,并判断所述第一电流幅值是否大于过电流保护整定值;
第一判定模块,配置为若所述第一电流幅值大于过电流保护整定值,则判定满足过电流逻辑;
第四判断模块,配置为基于半周波傅里叶变换对三相采样电压序列进行求取三相电压幅值,并判断任意两相的电压幅值是否低于预设电压值;
第二判定模块,配置为若任意两相的电压幅值低于预设电压值,则判定满足低电压逻辑;
输出模块,配置为当既满足过电流逻辑又满足低电压逻辑时,则发出控制磁控开关快速分闸的指令。
第三方面,提供一种电子设备,其包括:至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器,其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明第一方面的基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法的步骤。
第四方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序指令被处理器执行时,使所述处理器执行本发明第一方面的基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法的步骤。
本申请的基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法及系统,具有以下有益效果:采用短时间窗的故障电流检测方法与快速磁控操作机构开关相配合,能最大程度减少线路故障低电压对系统负荷的影响,提高电能质量,降低敏感负荷采用动态电压补偿装置造成的建设投资;其次,快速故障隔离可以减小因电弧故障引发的弧光过电压及火灾危害,避免瞬时性故障发展成为永久性故障,从而提高电网供电可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法的流程图;
图2为本发明一实施例提供一个具体实施例的系统两相故障时的三相电流示意图;
图3为本发明一实施例提供一个具体实施例的构造电流半周波的第一电流采样序列示意图;
图4为本发明一实施例提供一个具体实施例的系统三相故障时的三相电流示意图;
图5为本发明一实施例提供一个具体实施例的构造电流半周波的第二电流采样序列示意图;
图6为本发明一实施例提供的一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离系统的结构框图;
图7是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,其示出了本申请的一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法的流程图。
如图1所示,基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法具体步骤为:
步骤S101,根据预设采样频率采集所述电力系统的三相采样电流序列以及三相采样电压序列/>。
在本步骤中,根据6400Hz的采样频率采集所述电力系统的三相采样电流序列以及三相采样电压序列/>。
步骤S102,根据所述三相采样电流序列计算相电流突变量,并基于计算得到的所述相电流突变量/>判断所述电力系统在某一工频周波采样点是否发生相间故障,其中,所述相间故障包括两相故障和三相故障。
在本步骤中,根据所述三相采样电流序列计算相电流突变量,其中,计算相电流突变量/>的表达式为:
,(1)
式中,为相电流突变量,/>,/>为当前工频周波采样点,N=128为工频周波采样点数。
判断在某一工频周波采样点任意两相的相突变量是否超过额定电流值的10%,且任意两相的相突变量的方向是否相反;
若在某一工频周波采样点任意两相的两相突变量超过额定电流值的10%,且任意两相的两相突变量的方向相反,则电力系统发生两相故障;
判断在某一工频周波采样点三相的相突变量是否均超过额定电流值的10%;
若在某一工频周波采样点三相的相突变量均超过额定电流值的10%,则电力系统发生三相故障。
以AB两相故障为例,当满足下式条件时即可判定发生AB相间故障:
,(2)
式中,为A相电流突变量的绝对值,/>为B相电流突变量的绝对值,/>为线路额定电流,/>为A相电流突变量,/>为B相电流突变量。
同理可得BC和AC相间故障的判定依据,即两相突变量超过额定电流值的10%,且两相突变量方向相反。并记录此时的采样点,假定为工频周波采样故障点。
当满足下式条件时即可判定发生ABC三相故障:
,(3)
式中,为C相电流突变量的绝对值。
步骤S103,若所述电力系统在某一工频周波采样点发生两相故障,则将所述某一工频周波采样点定义为工频周波采样故障点,并求取发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点/>。
在本步骤中,当判定发生两相故障后求取故障相的电流导数,其中,计算电流导数的表达式为:
,(4)
式中,为第k个采样点差值导数值,/>为第k个采样点的电流值,为第k-1个采样点的电流值,/>;
求取发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点,其中,预设条件的表达式为:
,(5)
式中,为第k-2个采样点差值导数值;
在一个具体实施例中,若电力系统在某一工频周波采样点发生三相故障,则将某一工频周波采样点定义为工频周波采样故障点,并基于预设条件求取三相各自的故障电流极值点;
判断某一相的故障电流极值点与工频周波采样故障点/>的差值/>是否大于预设阈值。
需要说明的是,如图2所示,为A相采样电流,/>为B相采样电流,/>为A相采样电流,针对三相故障,通过式(4)和式(5)寻找三相各自的故障电流极值点。当某一相的故障电流首先到达极值点时,记录此时的采样时刻/>,若此时/>=/>-/><25;则继续寻找另一相的极值点到达时刻/>,若仍为/>=/>-/><25;则继续寻找第三相的极值点到达时刻/>,直至满足/>=/>-/>>25。
若某一相的故障电流极值点与工频周波采样故障点/>的差值/>大于预设阈值,则构造第二电流采样序列/>,基于半周波傅里叶变换对第二电流采样序列/>求取第二电流幅值,并判断第二电流幅值是否大于过电流保护整定值。
如图3所示,针对三相故障,假定找出满足要求的故障相电流峰值时刻为,故障相为C相,则构造此时构造第二电流采样序列/>为:
,
式中,为重新构造的包含/>个点数据的第二电流采样序列,/>为重新构造的包含/>个点数据的第二电流采样序列,/>为原始故障相电流采样序列,/>为所构造的电流采样序列的下标。
若第二电流幅值大于过电流保护整定值,则判定满足过电流逻辑。
步骤S104,判断发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>是否大于预设阈值。
如图4所示,针对两相故障,当故障两相电流同时满足式(5)时,记录此时的采样点为,即此时到达故障电流的第一个极值点,并判断此时/>与/>的差值/>,若/>>25,即/>与/>之间的时间差值大于4ms,则此时为故障电流峰值,约在故障发生后的1/4周波时刻。否则,此时的极值点为故障电流的反向峰值,继续利用式(4)和式(5)寻找下一个极值点,直至满足条件,记录此时采样点为/>,则此时/>=/>-/>,/>>25,即为故障电流第一个正向峰值。
步骤S105,若发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>大于预设阈值,则构造第一电流采样序列/>,基于半周波傅里叶变换对第一电流采样序列/>求取第一电流幅值,并判断所述第一电流幅值是否大于过电流保护整定值。
在本步骤中,针对两相故障,寻找出故障电流正向峰值所对应的采样时刻后,此时构造第一电流采样序列,如图5所示。
其中,以AB相故障为例,构造的电流采样序列的表达式为:
,
式中,为重新构造的包含/>个点数据的第一电流采样序列,/>为重新构造的包含/>个点数据的第一电流采样序列,/>为A相采样电流,/>为所构造的电流采样序列的下标,/>为B相采样电流。
步骤S106,若所述第一电流幅值大于过电流保护整定值,则判定满足过电流逻辑。
步骤S107,基于半周波傅里叶变换对三相采样电压序列进行求取三相电压幅值,并判断任意两相的电压幅值是否低于预设电压值。
在本步骤中,基于半周波傅里叶变换对三相采样电压序列进行求取三相电压幅值,并判断任意两相的电压幅值是否低于额定电压5%。其中,计算所述三相电压幅值的表达式为:
,
式中,为选取对应/>时刻前半周波A相电压的采样值序列,/>为选取对应/>时刻前半周波B相电压的采样值序列,/>为选取对应/>时刻前半周波C相电压的采样值序列,/>为A相电压原始采样序列,/>为B相电压原始采样序列,/>为C相电压原始采样序列,/>为选取的故障相电流对应的峰值时刻,/>为所构造的电流采样序列的下标。
步骤S108,若任意两相的电压幅值低于预设电压值,则判定满足低电压逻辑。
步骤S109,当既满足过电流逻辑又满足低电压逻辑时,则发出控制磁控开关快速分闸的指令。
在本步骤中,需考虑非故障情况下的过电流闭锁:当配电开关人工投入合闸时,快速分闸功能应闭锁:开关来电合闸时,快速分闸功能应能闭锁20ms。
综上,本申请的方法,采用短时间窗的故障电流检测方法与快速磁控操作机构开关相配合,能最大程度减少线路故障低电压对系统负荷的影响,提高电能质量,降低敏感负荷采用动态电压补偿装置造成的建设投资;其次,快速故障隔离可以减小因电弧故障引发的弧光过电压及火灾危害,避免瞬时性故障发展成为永久性故障,从而提高电网供电可靠性。
请参阅图6,其示出了本申请的一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离系统的结构框图。
如图6所示,配电网相间故障隔离系统200,包括采集模块210、第一判断模块220、求取模块230、第二判断模块240、第三判断模块250、第一判定模块260、第四判断模块270、第二判定模块280以及输出模块290。
其中,采集模块210,配置为根据预设采样频率采集所述电力系统的三相采样电流序列以及三相采样电压序列/>;第一判断模块220,配置为根据所述三相采样电流序列/>计算相电流突变量/>,并基于计算得到的所述相电流突变量/>判断所述电力系统在某一工频周波采样点是否发生相间故障,其中,所述相间故障包括两相故障和三相故障;求取模块230,配置为若所述电力系统在某一工频周波采样点发生两相故障,则将所述某一工频周波采样点定义为工频周波采样故障点/>,并求取发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点/>;第二判断模块240,配置为判断发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点/>与所述工频周波采样故障点/>的差值/>是否大于预设阈值;第三判断模块250,配置为若发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点/>与所述工频周波采样故障点/>的差值大于预设阈值,则构造第一电流采样序列/>,基于半周波傅里叶变换对第一电流采样序列/>求取第一电流幅值,并判断所述第一电流幅值是否大于过电流保护整定值;第一判定模块260,配置为若所述第一电流幅值大于过电流保护整定值,则判定满足过电流逻辑;第四判断模块270,配置为基于半周波傅里叶变换对三相采样电压序列进行求取三相电压幅值,并判断任意两相的电压幅值是否低于预设电压值;第二判定模块280,配置为若任意两相的电压幅值低于预设电压值,则判定满足低电压逻辑;输出模块290,配置为当既满足过电流逻辑又满足低电压逻辑时,则发出控制磁控开关快速分闸的指令。
应当理解,图6中记载的诸模块与参考图1中描述的方法中的各个步骤相对应。由此,上文针对方法描述的操作和特征以及相应的技术效果同样适用于图6中的诸模块,在此不再赘述。
在另一些实施例中,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序指令被处理器执行时,使所述处理器执行上述任意方法实施例中的基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法;
作为一种实施方式,本发明的计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令设置为:
根据预设采样频率采集所述电力系统的三相采样电流序列以及三相采样电压序列/>;
根据所述三相采样电流序列计算相电流突变量/>,并基于计算得到的所述相电流突变量/>判断所述电力系统在某一工频周波采样点是否发生相间故障,其中,所述相间故障包括两相故障和三相故障;
若所述电力系统在某一工频周波采样点发生两相故障,则将所述某一工频周波采样点定义为工频周波采样故障点,并求取发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点/>;
判断发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>是否大于预设阈值;
若发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>大于预设阈值,则构造第一电流采样序列/>,基于半周波傅里叶变换对第一电流采样序列/>求取第一电流幅值,并判断所述第一电流幅值是否大于过电流保护整定值;
若所述第一电流幅值大于过电流保护整定值,则判定满足过电流逻辑;
基于半周波傅里叶变换对三相采样电压序列进行求取三相电压幅值,并判断任意两相的电压幅值是否低于预设电压值;
若任意两相的电压幅值低于预设电压值,则判定满足低电压逻辑;
当既满足过电流逻辑又满足低电压逻辑时,则发出控制磁控开关快速分闸的指令。
计算机可读存储介质可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离系统的使用所创建的数据等。此外,计算机可读存储介质可以包括高速随机存取存储器,还可以包括存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,计算机可读存储介质可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
图7是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图,如图7所示,该设备包括:一个处理器310以及存储器320。电子设备还可以包括:输入装置330和输出装置340。处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或者其他方式连接,图7中以通过总线连接为例。存储器320为上述的计算机可读存储介质。处理器310通过运行存储在存储器320中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法。输入装置330可接收输入的数字或字符信息,以及产生与基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离系统的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置340可包括显示屏等显示设备。
上述电子设备可执行本发明实施例所提供的方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明实施例所提供的方法。
作为一种实施方式,上述电子设备应用于基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离系统中,用于客户端,包括:至少一个处理器;以及,与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够:
根据预设采样频率采集所述电力系统的三相采样电流序列以及三相采样电压序列/>;
根据所述三相采样电流序列计算相电流突变量/>,并基于计算得到的所述相电流突变量/>判断所述电力系统在某一工频周波采样点是否发生相间故障,其中,所述相间故障包括两相故障和三相故障;
若所述电力系统在某一工频周波采样点发生两相故障,则将所述某一工频周波采样点定义为工频周波采样故障点,并求取发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点/>;
判断发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>是否大于预设阈值;
若发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>大于预设阈值,则构造第一电流采样序列/>,基于半周波傅里叶变换对第一电流采样序列/>求取第一电流幅值,并判断所述第一电流幅值是否大于过电流保护整定值;
若所述第一电流幅值大于过电流保护整定值,则判定满足过电流逻辑;
基于半周波傅里叶变换对三相采样电压序列进行求取三相电压幅值,并判断任意两相的电压幅值是否低于预设电压值;
若任意两相的电压幅值低于预设电压值,则判定满足低电压逻辑;
当既满足过电流逻辑又满足低电压逻辑时,则发出控制磁控开关快速分闸的指令。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
最后应说明的是: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。
Claims (10)
1.一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法,用于电力系统,其特征在于,配电网相间故障隔离方法包括:
根据预设采样频率采集所述电力系统的三相采样电流序列以及三相采样电压序列/>;
根据所述三相采样电流序列计算相电流突变量/>,并基于计算得到的所述相电流突变量/>判断所述电力系统在某一工频周波采样点是否发生相间故障,其中,所述相间故障包括两相故障和三相故障;
若所述电力系统在某一工频周波采样点发生两相故障,则将所述某一工频周波采样点定义为工频周波采样故障点,并求取发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点/>;
判断发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>是否大于预设阈值;
若发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>大于预设阈值,则构造第一电流采样序列/>,基于半周波傅里叶变换对第一电流采样序列/>求取第一电流幅值,并判断所述第一电流幅值是否大于过电流保护整定值;
若所述第一电流幅值大于过电流保护整定值,则判定满足过电流逻辑;
基于半周波傅里叶变换对三相采样电压序列进行求取三相电压幅值,并判断任意两相的电压幅值是否低于预设电压值;
若任意两相的电压幅值低于预设电压值,则判定满足低电压逻辑;
当既满足过电流逻辑又满足低电压逻辑时,则发出控制磁控开关快速分闸的指令。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法,其特征在于,其中,计算所述相电流突变量的表达式为:
,
式中,为相电流突变量,/>,/>为当前工频周波采样点,N=128为工频周波采样点数。
3.根据权利要求1所述的一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法,其特征在于,所述基于计算得到的所述相电流突变量判断所述电力系统在某一工频周波采样点是否发生相间故障包括:
判断在某一工频周波采样点任意两相的相突变量是否超过额定电流值的10%,且任意两相的相突变量的方向是否相反;
若在某一工频周波采样点任意两相的两相突变量超过额定电流值的10%,且任意两相的两相突变量的方向相反,则电力系统发生两相故障;
判断在某一工频周波采样点三相的相突变量是否均超过额定电流值的10%;
若在某一工频周波采样点三相的相突变量均超过额定电流值的10%,则电力系统发生三相故障。
4.根据权利要求1所述的一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法,其特征在于,所述求取发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点包括:
求取故障相的电流导数,其中,计算所述电流导数的表达式为:
,
式中,为第k个采样点差值导数值,/>为第k个采样点的电流值,/>为第k-1个采样点的电流值,/>;
求取发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点,其中,预设条件的表达式为:
,
式中,为第k-2个采样点差值导数值。
5.根据权利要求1所述的一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法,其特征在于,在基于计算得到的所述相电流突变量判断所述电力系统在某一工频周波采样点是否发生相间故障之后,所述方法还包括:
若所述电力系统在某一工频周波采样点发生三相故障,则将所述某一工频周波采样点定义为工频周波采样故障点,并基于预设条件求取三相各自的故障电流极值点;
判断某一相的故障电流极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>是否大于预设阈值;
若某一相的故障电流极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>大于预设阈值,则构造第二电流采样序列/>,基于半周波傅里叶变换对第二电流采样序列/>求取第二电流幅值,并判断所述第二电流幅值是否大于过电流保护整定值;
若所述第二电流幅值大于过电流保护整定值,则判定满足过电流逻辑。
6.根据权利要求5所述的一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法,其特征在于,其中,构造的所述第二电流采样序列的表达式为:
,
式中,为重新构造的包含/>个点数据的第二电流采样序列,/>为重新构造的包含/>个点数据的第二电流采样序列,/>为原始故障相电流采样序列,/>为所构造的电流采样序列的下标。
7.根据权利要求1所述的一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法,其特征在于,其中,计算所述三相电压幅值的表达式为:
,
式中,为选取对应/>时刻前半周波A相电压的采样值序列,/>为选取对应/>时刻前半周波B相电压的采样值序列,/>为选取对应/>时刻前半周波C相电压的采样值序列,/>为A相电压原始采样序列,/>为B相电压原始采样序列,/>为C相电压原始采样序列,为选取的故障相电流对应的峰值时刻,/>为所构造的电流采样序列的下标。
8.一种基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离系统,用于电力系统,其特征在于,配电网相间故障隔离系统包括:
采集模块,配置为根据预设采样频率采集所述电力系统的三相采样电流序列以及三相采样电压序列/>;
第一判断模块,配置为根据所述三相采样电流序列计算相电流突变量/>,并基于计算得到的所述相电流突变量/>判断所述电力系统在某一工频周波采样点是否发生相间故障,其中,所述相间故障包括两相故障和三相故障;
求取模块,配置为若所述电力系统在某一工频周波采样点发生两相故障,则将所述某一工频周波采样点定义为工频周波采样故障点,并求取发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点/>;
第二判断模块,配置为判断发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>是否大于预设阈值;
第三判断模块,配置为若发生故障的任意两相的电流同时满足预设条件的极值点与所述工频周波采样故障点/>的差值/>大于预设阈值,则构造第一电流采样序列/>,基于半周波傅里叶变换对第一电流采样序列/>求取第一电流幅值,并判断所述第一电流幅值是否大于过电流保护整定值;
第一判定模块,配置为若所述第一电流幅值大于过电流保护整定值,则判定满足过电流逻辑;
第四判断模块,配置为基于半周波傅里叶变换对三相采样电压序列进行求取三相电压幅值,并判断任意两相的电压幅值是否低于预设电压值;
第二判定模块,配置为若任意两相的电压幅值低于预设电压值,则判定满足低电压逻辑;
输出模块,配置为当既满足过电流逻辑又满足低电压逻辑时,则发出控制磁控开关快速分闸的指令。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器,其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法。
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