[发明专利]基于零序故障分量暂态方向的单相接地故障线路判别方法

说明书

本发明提出一种基于零序故障分量暂态方向的单相接地故障线路判别方法，解决了现有小电流接地单相故障线路判别方法准确可靠性差的问题，首先采集待判别的小电流接地系统的零序电压及各出线的零序电流，然后依次进行小波变换、去噪、逆变换重构后求取各出线电流的零序电流积分值，再根据零序电流正负极性判别出单相接地故障线路，在判别之前已进行零序数据采集，并通过去噪过程去除噪声对零序故障分量信号的干扰，保证保留下来的信号量的准确性，提高单相接地故障线路判别的准确性和灵敏度，对工作人员以后的工作具有指导意义，而且不须专门安装判别设备。

技术领域

本发明涉及单相接地故障线路判别的技术领域，更具体地，涉及一种基于零序故障分量暂态方向的单相接地故障线路判别方法。

背景技术

在我国35kV及以下电力系统中，普遍采用中性点非直接接地的方式，对于中性点经小电阻接地方式的电力系统，由于故障零序电流比较大，所以比较容易判断，利用普通的零序保护就可实现接地故障线路的判别，对于中性点不接地的方式和中性点经消弧线圈接地方式的电力系统，其发生接地故障时流过接地点的电流小，因此也被称为小电流接地系统。

据电力部门故障统计报告可知，小电流接地系统发生单相接地故障的概率很高，约占故障总数的80％。对于中性点不接地和经消弧线圈接地的配电网来说，单相接地故障(又称为小电流接地故障)发生时，由于故障电流小、特征不明显，故障检测存在较大的技术难度。

目前采用的小电流接地故障线路判别方法主要有零序电流法、注入信号法、暂态功率方向法三种。零序电流法通过比较沿线配电自动化终端检测到的零序电流幅值判断故障区段，其优点是简单易行，但在谐振接地系统中，需要在中性点投入中电阻产生足够大的零序电流，以保证检测灵敏度；2011年11月21日，公布号为CN102288872A的中国专利中公开了一种基于信号注入法的小电流接地系统单相接地故障测距方法，此专利中通过电压互感器二次侧向故障相注入恒频正弦电流信号，利用各线路的零序电流互感器测量流过每条线路的注入信号电流，电流幅值最大的线路即判断为故障线路，然后通过固定的测距装置进一步测定故障距离，不受系统结构、运行方式的影响，该技术方案中公开了通过注入信号进行单相接地故障线路的判别过程，但该技术方案首先需要安装信号注入设备，其次，在故障测距之前直接通过各条线路的注入信号电流幅值来判别故障线路的方法本身的可靠性就受过渡电阻及间歇性电弧的影响；暂态功率方向法首先利用暂态零模序电压、电流计算出故障方向，然后通过比较配电自动化终端测出的故障方向选择故障区段，该方法不受中性点运行方式、间歇性电弧的影响，不需要在中性点投入中电阻或向系统注入信号，但是由于暂态过程非常的短，而且零序电流很小，经常会出现误判的现象。

发明内容

为解决现有小电流接地单相故障线路判别方法准确可靠性差的问题，本发明提出一种基于零序故障分量暂态方向的单相接地故障线路判别方法，提高单相接地故障线路判别的准确性和灵敏度。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种基于零序故障分量暂态方向的单相接地故障线路判别方法，至少包括：

S1.将待判别的小电流接地系统中各条出线按顺序编号，编号为1，...，k，...，n，n表示出线总条数，k表示第k条出线的编号；

S2.采集小电流接地系统的零序电压数据U₀及各条出线的零序电流I＝{I₁，I₂，...，I_k，...，I_n}，I_k表示第k条出线的零序电流；

S3.分别对采集到的零序电压U₀及各条出线的零序电流I进行小波分解，得到小波分解后的近似分量a(k)和细节分量d_i(k)，i表示小波分解后第i层细节分量的序列标号；