[发明专利]一种配电网单相接地故障控制处理系统

说明书

本发明提供了一种配电网单相接地故障控制处理系统，所述单相接地故障控制处理系统包括信号采集单元、信号调理单元、控制处理单元、显示单元、报警单元、通信单元和断路器指令输出单元；所述单相接地故障控制处理系统根据所述信号采集单元采集的信号判断是否发生接地故障和具体故障线路，在故障未及时消除时，及时控制断路器切除故障线路电源。本发明提供一种配电网单相接地故障控制处理系统，能够保证配电网工作安全可靠性。

技术领域

本发明属于配电网检测控制技术领域，特别涉及一种配电网单相接地故障控制处理系统。

背景技术

目前我国配电网主要采用中性点不直接接地方式，能够降低配电网跳闸次数，进而提高供电可靠性。不直接接地配电网发生单相接地故障时，虽然不会立即跳闸，但会对配电网的安全运行构成威胁，需要尽快确定故障线路并予以切除，保证配电网的工作安全可靠性。

为了保证配电网的工作安全可靠性，本发明提出一种配电网单相接地故障控制处理系统，根据采集的零序电压信号初步判断是否发生故障，再通过母线电压互感器注入特定频率的电流信号，通过特定频率的电流信号的流向确定具体故障线路；在故障未及时消除时，及时控制断路器切除故障线路电源。

发明内容

本发明提供一种配电网单相接地故障控制处理系统，能够保证配电网工作安全可靠性。

本发明具体为一种配电网单相接地故障控制处理系统，所述单相接地故障控制处理系统包括信号采集单元、信号调理单元、控制处理单元、显示单元、报警单元、通信单元和断路器指令输出单元，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元、所述断路器指令输出单元相连接；所述单相接地故障控制处理系统根据所述信号采集单元采集的信号判断是否发生接地故障和具体故障线路，在故障未及时消除时，及时控制断路器切除故障线路电源。

所述信号采集单元采用零序电流传感器采集各条线路的零序电流信号、采用零序电压传感器采集母线零序电压信号。

所述信号调理单元包括放大模块、滤波模块和A/D转换模块，所述放大模块采用放大电路将输入的信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换模块输入要求的信号；所述滤波模块采用低通滤波器滤除高频干扰信号。

所述断路器指令输出单元根据所述控制处理单元的控制指令控制各线路的断路器的工作状况。

所述控制处理单元采用微处理器对所述单相接地故障控制处理系统进行信息分析判断和整体控制：

判断所述母线零序电压信号是否大于母线零序电压参考值，若不是，继续采集所述零序电压信号；若是，开始累积故障时间；

进一步，将所述零序电流信号进行离散傅里叶变换：f为频率信号，f＝0,1,···,N-1，N为采样点数，i＝0,1,···,M，M为线路条数，k为时间系数，i₀为所述零序电流信号；将所述母线零序电压信号进行离散傅里叶变换：u₀为所述母线零序电压信号；

进一步，将所述零序电流信号进行离散S变换：t为信号时刻，t＝0,1,···,N-1；将所述母线零序电压信号进行离散S变换：

进一步，计算出特征矩阵：计算所述特征矩阵G(i,t)分量相位在180°～270°的频率数n₁，所述特征矩阵G(i,t)分量相位在0°～90°的频率数n₂；

进一步，判断n₁是否大于n₂，若是，母线故障；若不是，计算所述特征矩阵G(i,t)分量相位在180°～270°的频率数n₁与总有效频带中频率数的比值；获取所述特征矩阵G(i,t)分量相位在180°～270°的频率数n₁与总有效频带中频率数的比值最大值，即为故障线路；