[发明专利]一种基于零序直流分量的小电流接地选线方法和系统

说明书

本发明公开一种基于零序直流分量的小电流接地选线方法及系统，方法首先对电网中各条线路的零序电压及零序电流进行采样，然后根据采样得到的零序电压判断是否发生零序电压突变，进而判断零序电压突变是否由单相接地故障导致；最后基于单相接地故障发生时刻前后零序电流直流分量的变化量，判别发生单相接地故障的线路。针对中性点经消弧线圈接地的运行方式，利用本发明能够可靠规避过零点或经高阻发生接地导致选线结果不准确的情况，提高小电流接地选线的准确性，提高电力系统运行的可靠性。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化技术领域，特别是一种基于零序直流分量的小电流接地选线方法和系统。

背景技术

我国6～66kV配电网大多采用小电流接地运行方式。小电流接地电网发生单相接地故障后，不会产生很大的短路电流，但也存在着不小的危害，为了建立安全而良好的电力环境，应尽快找到接地线路，予以切除。传统的选线方法大多基于故障稳态信号即零序无功功率方向法，但对于中性点经消弧线圈接地系统，由于工频稳态量被电感电流补偿，这种选线方法就失效了。因此针对中性点经消弧线圈接地系统，用的比较多是提取零序电流与零序电压暂态信号中的谐波分量，通过分析它们之间的关系来进行选线。但在过零点或经高阻发生接地故障时，暂态量会受到很大的抑制，使用谐波分量判别的方法就变得很不灵敏。在上述情况下，零序电流很大程度上只剩下稳态分量，在无法使用稳态量判据的情况下，几乎无法使用与暂态量相关的判别方法找到故障线路。

发明内容

本发明的目的是，针对中性点经消弧线圈接地的运行方式，提供一种基于零序直流分量的小电流接地选线方法，其能够可靠规避过零点或经高阻发生接地导致选线结果不准确的情况，提高小电流接地选线的准确性，提高电力系统运行的可靠性。

本发明采取的技术方案为：一种基于零序直流分量的小电流接地选线方法，包括：

对小电流接地电网中各条线路的零序电压及零序电流进行采样；

根据采样得到的零序电压判断各条线路是否发生零序电压突变；

响应于任一线路发生零序电压突变，判断零序电压突变是否由系统单相接地故障导致；

响应于零序电压突变由系统单相接地故障导致，在系统三相线电压对称的基础上，根据各条线路在零序电压突变时刻前后，零序电流直流分量的变化量，判别发生单相接地故障的线路。

本发明针对中性点经消弧线圈接地的系统发生单相接地故障时，由于电感电流过补偿的运行方式，无法利用传统的零序无功功率进行故障选线的情况，利用零序电流中暂态直流分量来进行选线，丰富了配电网接地选线的判别方法，提高了接地选线的准确性。

优选的，对小电流接地电网中各条线路的零序电压和零序电流进行采样的采样频率至少为6kHz。即本发明采用高频采样，可提高故障识别的可靠性。

优选的，线路发生零序电压突变的判断依据为：当前采样点k与一个周波前的采样点(k-N)之间的零序电压采样值变化量，大于预设的突变量门槛值；N为当前采样频率下每周波的采样点数。为了使选线的启动不过度敏感，突变量的门槛可以取略大一点的数值，具体可取经验值。

小电流接地电网中，各条线路接入同一母线，因此理论上各线路的电压突变时刻即故障时刻应该是相同的。

优选的，系统发生单相接地故障的判断方法为：

计算线路零序电压突变时刻之后一个周波内的各采样点零序电压的基波有效值，若任一线路的任一采样点零序电压的基波有效值大于预设的零序电压启动门槛值，则系统发生了单相接地故障。否则说明零序电压的突变是系统内的干扰引起的，不必再继续进行接地选线判别。发生单相接地故障时，系统中各线路的三路线电压仍然对称，此时，当零序电压突变是由单相接地故障引起，则可继续做接地选线的判别。零序电压启动门槛值可取经验值。