[发明专利]基于突变逻辑阵的配网小电流接地故障判定方法

说明书

本发明公开了一种基于突变逻辑阵的配网小电流接地故障判定方法，该方法包括：首先根据配电网设备父子关系生成最小故障判定区域；然后根据馈线设备三相实时电流数据生成馈线实时电流阵；其次根据馈线设备三相历史电流数据生成馈线历史电流阵；再次根据馈线实时电流阵和馈线历史电流阵生成馈线突变电流阵；并根据馈线突变电流阵和电容电流阈值生成馈线突变电流逻辑阵；最后将馈线突变电流逻辑阵非零元素提取为突变电流逻辑顺序表，则接地故障发生在突变电流逻辑顺序表最后一个元素为父节点的最小故障判定区间内。该方法针对永久性接地故障具有较好的适应性，可依靠当前电网中的传统采集终端实现接地故障的分析定位而不需要安装特殊的采集终端，具有一定的推广价值。

技术领域

本发明涉及变电站小电流接地故障判定领域，具体来说是一种基于突变逻辑阵的配网小电流接地故障判定方法。

背景技术

供电可靠性是一项衡量配电网智能化程度的重要指标，国网“十三五”行动计划也将这一指标纳入了工作报告。

馈线自动化作为提高供电可靠性的重要手段在当前配电网自动化主站系统中已广泛应用，并在日常故障处理和恢复中发挥着重要作用。但是，目前馈线自动化功能大多只能处理馈线短路故障，而对小电流接地故障尚无准确高效的处理手段。小电流接地故障占整个馈线故障的80％以上，提升馈线自动化的小电流接地故障处理能力，是提高供电可靠性的重要手段

目前小电流接地故障定位的方法有两种，一种是无源法，一种是有源法。所谓无源法，是指通过提取故障发生时刻前后的暂态特征量，并经过比对分析从而确定故障位置，如零序电流法、功率方向法、比幅比相法、负序电流法等。该种方法对终端设备采集精度和频率要求很高，需单独安装配置高精度采样装置和抗饱和互感器。所谓有源法，是指通过在接地变压器中性点或者馈线出线处注入特殊信号，通过终端采集到相应信号而综合判定故障位置，如S注入法、加信传递函数法、端口故障诊断法等。该种方法需加装特殊的信号发生器，并需跟特殊的终端配合以检测相应信号。

由上可知，无论是有源法还是无源法皆需要安装特殊的终端设备以配合特殊的采样要求。而当前配电网中已安装大量的采样终端设备如FTU、DTU、故障指示器等，这些设备大都不具备特殊的采样及判定要求。如若安装特殊的采样判定设备，则大部分需要停电安装，进一步降低了供电可靠性，且特殊采样判定设备大部分在初期试制阶段，虽对部分典型线路具有较好的定位效果，但是普遍推广效果欠佳，且价格昂贵，维护繁琐。故此，尽最大可能的利用现有设备和采样数据解决小电流接地故障定位问题，尽量不安装特殊设备，避免重复建设浪费资源，以便更好的建设节约型社会具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于解决变电站小电流接地故障的定位问题，结合配电网特点，给出一种基于突变逻辑阵的配网小电流接地故障判定方法。

用于实现上述目的的技术方案如下：

一种基于突变逻辑阵的配网小电流接地故障判定方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、根据配电网设备父子关系生成最小故障判定区域；

步骤二、根据馈线设备三相实时电流数据生成馈线实时电流阵；

步骤三、根据馈线设备三相历史电流数据生成馈线历史电流阵；

步骤四、根据馈线实时电流阵和馈线历史电流阵生成馈线突变电流阵，并根据馈线突变电流阵和馈线对地电容电流阈值生成馈线突变电流逻辑阵；

步骤五、将馈线突变电流逻辑阵非零元素提取构成突变电流逻辑表，根据设备父子关系由父到子的顺序对突变电流逻辑表进行重新排序，得到突变电流逻辑顺序表，并根据突变电流逻辑顺序表进行故障判定。

规定从变电站出线开关开始，沿潮流方向，到各配电变压器为止，某一开关和其所有的子节点设备(开关和配变)构成一个最小故障判定区域。最小故障判定区域是可以进行故障定位的最小范围。具体描述为：