[发明专利]基于暂态无功功率方向的小电流接地故障定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种小电流接地故障定位方法，特别是一种基于暂态无功功率方向的小电流接地故障定位方法，适用于中性点非有效接地电网的单相接地故障暂态定位方法。

背景技术

配电网密布城乡及山区，终年处于户外，经受风雨冰霜、雷电及日益严酷的环境污染等恶劣环境影响，加上不可预测的人为因素，发生故障的概率很高，尤其是架空线路。目前我国配电网多采用中性点不接地和经消弧线圈接地的运行方式，发生接地故障后，利用现有的选线装置可以选出故障线路，但是由于配电网采用辐射状网络，线路较长、分支众多、结构复杂，即使确定了故障出线也很难查找故障点。

对于小电流接地故障的检测，信号注入法在现场应用中有一定的效果，当发生永久性接地故障后，安装在变电站的信号发生装置利用暂时闲置的电压互感器向系统注入一定频率的交流电流信号，通过检测注入信号在系统中的路径和特征来实现故障定位。该方法取得了一定程度的应用，但存在以下缺点：接地电阻较大时线路上分布电容会对注入的信号分流，降低检测灵敏度和可靠性；需设计专用的大无功功率信号发生器，硬件成本高；并且不能检测瞬时性接地故障。配电自动化系统中，利用主站实现各检测装置的时间同步，对时误差至少为几个毫秒，对于利用暂态零序电流瞬时值比较的方法均无法应用。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种检测灵敏度和可靠性高、实用性强的基于暂态无功功率方向的小电流接地故障定位方法。

本发明的目的是通过以下途径来实现的：

基于暂态无功功率方向的小电流接地故障定位方法，其要点在于，包括如下步骤：

提供一种数据处理器，其采集线路上各检测点的参与电压u_x(t)和零序电流i₀(t)，在数据处理器中存储有设定的信号特征频段范围，每个特征频段范围都对应有线路结构和负荷分析检测点检测阻抗相频特性；

根据故障线路的结构和负荷分析检测点检测阻抗相频特性，提取其对应设定的特征频段范围；

提供一种数字滤波器，其对参与电压u_x(t)和零序电流i₀(t)的信号根据设定的特征频段范围进行滤波，保留特征频段分量；

数据处理器根据上述处理后的参与电压u_x(t)和零序电流i₀(t)进行如下处理：

将所获得的参与电压u_x(t)进行Hilbert变换，然后再将变换后的参与电压与暂态零序电流i₀(t)的乘积在暂态时段T内平均值计算无功功率方向参数D：

D=1T∫0Ti0(t)u^x(t)dt=1πT∫0Ti0(t)∫-∞∞ux(τ)t-τdτdt]]>