[发明专利]一种小电流接地故障定位方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及配电网故障定位技术领域，特别涉及一种小电流接地故障定位方法及系统。

背景技术

在我国配电网系统中，单相接地故障发生率最大，约占80％左右的比例。单相接地故障在潮湿的天气中会频繁发生，不仅影响了用户的正常供电，而且可能产生过电压，烧坏设备，甚至引起相间短路而扩大事故，因此这种故障将严重影响配电设备和配电网的安全。长时间带故障运行，过电压容易使电力设备出现新的接地点，使事故扩大。因此故障后快速选择排除故障点就显得十分重要。

现有技术中，主要通过以下方法来对单相接地故障进行检测：

1、信号源法。其原理是当单相接地故障发生时，人为的把接地故障时不明显的信号放大，通过对故障线路上的不对称的电流信号的特征分析进行故障的判断与定位。这种方式信号源接入一次侧给线路带来安全隐患，无法准确检测高阻接地故障。

2、传统的单相接地故障指示器。传统的单相接地故障指示器无法精确提取高频暂态电流，高频暂态电流的不精确导致故障的判断和定位准确度低。

3、通过FTU(Feeder Terminal Unit，即馈线终端装置)测量信息的定位方法，但需要对现有设备进行改造，成本巨大，不能够全面普及。

综上所述，如何对单相接地故障进行准确检测是本领域技术人员当前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种小电流接地故障定位方法及系统，可以显著提高对单相接地故障进行检测的准确度。其具体方案如下：

一种小电流接地故障定位方法，包括：

步骤S1：根据线路上终端采集的暂态零序电流和电压，对所述终端进行编码，得到所述终端的终端状态编码；

步骤S2：假定事故点，并对所述事故点进行区段状态编码，得到假定故障区段编码；

步骤S3：对所述终端状态编码与所述假定故障区段编码进行适应度计算，若得到的适应度符合收敛性判断，则判定所述事故点所在的区段为所述线路实际发生故障的区段，若得到的适应度不符合收敛性判断，则返回步骤S2重新假定事故点。

优选的，进行适应度计算包括：

适应度

其中，M为实际安装的检测终端个数的2倍，s_i为第i个区段的区段状态编码，I_tj为第j个终端的终端状态编码，I_tj(s)为第j个终端的终端状态函数，所述终端状态函数为：

其中，∏为逻辑或，意为若第j个终端到线路末端之间的线路，包括之间出现的所有分支线路的各区段状态编码至少有一个为1时，那么第j个终端的终端状态函数值为1，否则为0。

优选的，对所述终端进行编码，得到所述终端的终端状态编码包括：

若所述暂态零序电流和电压的突变方向相反，则将相应终端的终端状态编码为1；若所述暂态零序电流和电压的突变方向相同，则将相应终端的终端状态编码为0。

优选的，对所述事故点进行区段状态编码，得到假定故障区段编码包括：

将所述线路按终端安装位置划分区段，将假定故障点所在的区段编码为1，将没有发生故障的区段编码为0。

本发明还公开了一种小电流接地故障定位系统，包括：

终端状态编码模块，用于根据线路上终端采集的暂态零序电流和电压，对所述终端进行编码，得到所述终端的终端状态编码；

假定故障区段编码模块，用于假定事故点，并对所述事故点进行区段状态编码，得到假定故障区段编码；

适应度计算模块，用于对所述终端状态编码与所述假定故障区段编码进行适应度计算；

故障区间判断模块，用于根据得到的适应度符合收敛性判断，则判定所述事故点所在的区段为所述线路实际发生故障的区段，若得到的适应度不符合收敛性判断，则重新假定一个事故区点。

优选的，所述适应度计算模块包括：

适应度计算单元，用根据预设函数计算适应度E(S)，所述预设函数为

其中，M为实际安装的检测终端个数的2倍，s_i为第i个区段的区段状态编码，I_tj为第j个终端的终端状态编码，I_tj(s)为第j个终端的终端状态函数，所述终端状态函数为：