[发明专利]一种基于三相电流不平衡度计算模型的配网单相接地选线方法

说明书

本发明公开一种基于三相电流不平衡度计算模型的配网单相接地选线方法，属于电力选线领域。本发明通过在主站数据处理中心通过对SCADA系统的遥测数据进行实时采集，将整个配电网的数据进行管理分析，利用数据挖掘(如流计算)技术，实时监测10kV母线上各出线的三相(A、B、C)电流、电压变化，态掌握配电网的运行参数与状态，通过三相稳态电流不平衡度计算模型，给出故障线路排序和分析结果，从而对小电流单相接地故障进行实时诊断分析，能够快速定位配电网中小电流接地故障的线路与位置,并最终通过报表和图形化等方式及时展示分析的结果。本发明能够快速定位配电网中小电流接地故障的线路与位置,并通过报表和图形化等方式及时展示分析的结果。

技术领域

本发明涉及一种基于三相电流不平衡度计算模型的配网单相接地选线方法，属于电力选线领域。

背景技术

地区10Kv配电网均采用中性点不接地运行方式，又称小电流接地系统。小电流接地系统的单相接地故障是常见的故障形式，占据配电网故障的50％以上。发生单相接地时，故障相电压降低为零或接近为零，非故障相电压升高为线电压或接近线电压，虽然系统仍可带接地点运行1～2小时，供电可靠性比大电流接地系统高，但是必须尽快找出故障点并隔离，以免事故扩大和设备损坏。但一直以来，由于故障电流较小、电弧不稳定等原因，小电流接地系统故障检测比较困难，接地线路的选择及具体接地点的定位一直没有得到很好的解决，严重阻碍了供电可靠性和自动化水平的提高。单相接地故障定位要解决的主要问题包括三部分:(1)当母线上有很多出线时，首先需要进行故障选线；(2)选出故障线后，因为一条配电线上可能有很多分支线，需要确定故障点所在的分支或者故障区段；(3)在故障分支或者故障区段中确定故障点位置。在传统的故障定位过程中，配电网一般采用逐条线路拉闸停电的方法来确定故障线路，在选出故障线路后，再派工作人员到现场沿线查找故障区段和故障点，然后切除故障，这种方法由于人工的介入，所需的停电时间比较长，不能适应人们对配电网自动化水平的新要求。因此，有很必要设计一个能够快速进行故障选线的方法。本专利提出了一种基于三相电流不平衡度计算模型的配网单相接地选线方法，能够快速精确的进行故障线路选线问题。

发明内容

1、要解决的问题

为了解决现有技术中针对配网单相接地故障快速精准选线问题，本发明提出了一种基于三相电流不平衡度计算模型的配网单相接地选线方法，基于配网基础数据集成和拓扑分析技术，利用三相电流不平衡度计算模型来解决上述问题。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于三相电流不平衡度计算模型的配网单相接地选线方法，该方法包括下列顺序的步骤：该方法基于三相稳态电流不平衡度计算模型做为故障选线的基础，通过对配网的电源、变压器、线路、负荷、量测等进行全模型构建，并通过大数据的结构化数据实时流式同步技术，对量测数据(电流、电压、功率)进行实时采集，实时监测10kV母线上各出线的三相(A、B、C)电流、电压变化，态掌握配电网的运行参数与状态，通过三相稳态电流不平衡度计算模型，给出故障线路排序和分析结果，从而对小电流单相接地故障进行实时诊断分析，能够快速定位配电网中小电流接地故障的线路与位置,并最终通过报表和图形化等方式及时展示分析的结果；

(1、)从SCADA系统获得当前电网拓扑CIM文件，取得电网设备的状态信息和关联关系；

(2、)从SCADA系统获得当前各开关状态(0或1)，各设备的对应量测点数据(电流I，有功P，无功Q，电压V)

(3、)建立三相电流不平衡度计算模型进行分析

当中性点不接地系统发生单相接地时(图2)中A相接地，S打开表示中性点不接地系统)，如果忽略负荷电流和电容电流在线路阻抗上的电压降，全系统A相对地电压均为零，A相对地电容电流也为零，同时B相和C相的对地电压和电容电流也都升高倍，这时的电流分布如图2示；