[发明专利]适用于小电流接地系统的接地故障自愈系统

说明书

本发明提供了一种适用于小电流接地系统的接地故障自愈系统，包括：数据采集模块和数据处理模块，数据采集模块用于实时采集测量点的电气量；数据处理模块根据电气量特征进行故障类型识别；若为单相接地故障，则断路器三相跳闸；三相自动重合闸，若为瞬时性故障，则故障消失重合闸成功；若为永久性故障，则重合闸失败，断路器立即再次跳开，对侧断路器加速跳开，备用电源自动投入；实现故障自愈。本发明提供的自愈方法及系统，有利于加速故障区段隔离与恢复供电，减少停电时间与停电范围，减小因停电带来的经济社会损失，提供供电可靠性，同时本技术方案适用范围广，反应速度快，具有良好的实用性能和经济性能。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种适用于小电流接地系统的接地故障自愈系统。

背景技术

配电网是电力系统的重要组成部分，也是面向用户供电的重要环节。配电网中性点接地方式对系统供电可靠性影响很大。目前配电网中性点通常采用小电流接地方式，既发生单相接地故障后无明显过电流的系统。在结构上，配电网通常采用开环结构，闭环运行的方式。每条馈线设分段保护，分段处为单断路器保护。配电自动化是实现对电力用户安全、可靠、连续供电的重要保障。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种适用于小电流接地系统的接地故障自愈系统。

根据本发明提供的适用于小电流接地系统的接地故障自愈系统，包括：

数据采集模块，用于实时采集输电线路的电气量数据；

控制处理器，根据电气量数据特征进行接地故障识别判断，当判定为单相接地故障时，则控制断路器三相跳闸，再进行三相自动重合闸，若故障消失重合闸成功，则表示为瞬时性故障；若重合闸失败，则控制断路器立即再次跳开，对侧断路器加速跳开，并控制备用电源自动投入，实现故障自愈；

数据存储模块，用于对数据采集模块采集的电气量数据，以及数据处理模块处理的中间数据与处理结果进行存储；

通信模块，用于数据采集模块与控制处理器之间的数据通信；

电源模块，用于为整个系统供电。

优选的，所述电气量数据包括三相工频电压数据、三相电压行波数据和三相电流行波数据。

优选的，所述数据采集模块采用高频测量装置，对于工频三相电压信号的采样频率为1kHz，对于三相电压行波信号和三相电流行波信号的采样频率均为1MHz。

优选的，先对采集到的工频电气量进行相序变换处理，进行工频量的三相解耦，将ABC三相的量分别转换为正序、负序和零序分量；

再对工频电气量进行离散傅里叶变换(DFT)，计算所需工频量的基波幅值得到工频三相电压；

最后进行单相接地故障判断，判据为：一相电压U_A小于设定阈值ε，接近于0；另外两相电压U_B和U_C超阈值U_set，上升为原来的倍；零序电压U₀超阈值U_0.set；对应工频启动判据为：

优选的，的行波电气量进行相模变换处理，对行波量进行三相解耦，所述相模变换包括凯仑贝尔变换和克拉克变换，并利用零模电压行波与零模电流行波来判断断路器位于故障点的电源侧还是负荷侧。

优选的，所述利用零模电压行波与零模电流行波来判断断路器位于故障点的电源侧还是负荷侧，具体为：