[发明专利]配电网单相接地故障相的辨识方法

说明书

本发明公开一种配电网单相接地故障相的辨识方法，包括实时获取系统运行参数；在同坐标系下计算A、B和C三相发生单相接地故障时零序电压随过渡电阻变化的轨迹曲线；单相接地故障时，检测故障零序电压矢量，在同坐标系中绘制故障零序电压矢量；根据故障零序电压矢量的终点的位置与A、B和C三相发生单相接地故障时零序电压随过渡电阻变化的轨迹曲线的相对位置判断单相接地故障的故障相。本发明方法能在故障发生前准确计算故障零序电压轨迹，可有效实现单相接地故障相辨识，适用于中性点经各种接地方式下的小电流接地系统，尤其能够有效解决不对称系统高阻接地故障辨识难题，克服了传统选相方法的局限性，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于电气工程自动化领域，具体涉及一种配电网单相接地故障相的辨识方法。

背景技术

随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源。因此，电能供应的稳定和持续成为了电网运行的首要目标之一。

同时，随着经济技术的发展，我国电网也已经进入了大互联时代，各类型区域电网已经互联成为了全国性质的大电网。但是，电网运行在运行中不可能完全无故障运行，因此对于电网运行中故障的快速辨识、定位和处理就成为了保障电网安全平稳运行的最重要手段之一。

单相接地故障是电网系统最常见的故障之一：由于障碍物、配电线路绝缘子击穿、单相断线或者小动物危害等诸多因素，电网时常出现单相接地故障。单相接地故障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，对于单相接地故障的故障相的快速辨识尤为重要。

在小电流接地系统中发生单相接地故障时，可带故障继续运行1～2小时。为了提高单相接地故障运行的安全性，需对单相接地故障相进行有效辨识，以便后续故障处理。但是，传统的单相接地故障辨识方法多建立在参数严格对称的基础上，而系统参数不对称在电网中是普遍存在的，尤其是在采用中性点经消弧线圈接地系统中，由于消弧线圈的补偿作用，将明显放大中性点不平衡电压。因此传统辨识方法不能适用于不对称较大的电网。在不平衡电压影响下故障零序电压的变化较为复杂，加上现场运行情况的变化，难以准确实现不对称系统故障相辨识尤其是高阻接地故障相辨识。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效实现配电网单相接地故障相辨识、尤其能解决不对称系统高阻接地故障相辨识的配电网单相接地故障相的辨识方法。

本发明提供的这种配电网单相接地故障相的辨识方法，包括如下步骤：

S1.系统正常运行时，实时跟踪测量系统的运行参数；

S2.根据步骤S1得到的运行参数，在同坐标系下预先计算A、B和C三相发生单相接地故障时零序电压随过渡电阻变化的轨迹曲线；

S3.当发生单相接地故障时，检测故障零序电压矢量，并在步骤S2所述的同坐标系中绘制所述故障零序电压矢量；并根据故障零序电压矢量的终点的位置与步骤S2的得到的A、B和C三相发生单相接地故障时零序电压随过渡电阻变化的轨迹曲线的相对位置，判断单相接地故障的故障相。

步骤S1所述的系统的运行参数包括系统的不平衡电压、阻尼率、脱谐度、系统三相对地电压以及三相电源电压。

步骤S2所述的在同坐标系下预先计算A、B和C三相发生单相接地故障时零序电压随过渡电阻变化的轨迹曲线，具体为采用如下步骤计算轨迹曲线：

A.正常运行时，采用下式计算得到系统的不平衡电压矢量U_bd：