[发明专利]基于零序残压抑制的配电网单相接地故障选线方法

说明书

本发明公开了一种基于零序残压抑制的配电网单相接地故障选线方法，通过配电网正常运行时在中性点注入电流，抑制配电网零序电压为0，并对注入电流相对原记录量的变化量的幅值进行实时监测，若变化量的幅值超过整定值后进行故障选线，若没有超过整定值，等待注入电流达到稳定后，更新记录的注入电流；否则判断发生了单相接地故障并判断线路零序电流变化量最大的线路为故障线路，并根据注入电流变化量是否超过10A选择立即断开故障线路或延时0.5s后再次判断是否发生故障，若仍故障，则断开故障线路。本发明能够感知的过渡电阻不受系统电容电流水平影响。消除了三相不对称对高阻故障选线的影响，提升了高阻故障时的选线准确率。

技术领域

本发明涉及一种基于零序残压抑制的配电网单相接地故障选线方法。

背景技术

配电网以架空线路为主、分支多、覆盖区域广、结构复杂、运行方式多变，随机故障频繁且过渡电阻大。我国配电网一般采用中性点非有效接地方式，当发生单相接地故障时，由于故障点电流较小，而且不影响对负荷的正常供电，一般允许继续运行1～2h。在此期间，其他两相的对地电压将会升高，为了防止故障进一步扩大发展为两点或多点接地短路，对电网设备安全以及人身安全造成威胁，运行人员应尽快查找发生接地的线路采取措施予以消除。若故障点在规定时间内未找到，将会对线路进行停电处理，大大降低了配电网的供电可靠性，带来巨量经济损失。高阻接地故障如树障、导线跌落马路、草地等在配电网频繁发生，由于故障点过渡电阻大，这类故障的电气量特征不明显。而配电网覆盖面广结构复杂，由于线路不换位等原因引起的线路三相对地导纳不对称问题长期存在。此时三相不对称对故障后电气量特征的影响无法忽略，使高阻接地故障的检测与处理更加困难，导致高阻接地故障点长期存在而无法被检测，危害配电网及人身安全。因此，消除配电网三相不对称对故障选线的影响，实现高阻故障下的准确选线，对于保卫配电网最后“一公里”，提升配网供电可靠性具有重要意义。

我国10kV配电网络多采用小电流接地运行方式，系统发生故障后的故障选线问题受到普遍关注，因此进行了大量的研究。国内配电网故障选线方法主要有：零序电流幅值法，零序电流相位法，群体比较幅值和相位法，有功分量法，五次谐波法，暂态能量法等。根据故障选线所使用的信号量不同，可以分为基于暂态量的故障选线方法与基于稳态量的故障选线方法。基于稳态量的故障选线通过故障扰动后达到稳态时的零序电压、零序电流进行故障选线。但谐振接地系统中由于消弧线圈对故障电流的补偿，故障线路与非故障线路零序电流差异并不明显。因此，这类选线方法在谐振接地配电网的选线准确度不高。有学者提出了基于线路零序导纳的故障选线方法，在谐振接地系统中具有较高的准确度。但高阻接地故障下，线路零序电流幅值微弱，测量误差对结果的影响较大。由于暂态过程中消弧线圈对故障电流的影响较小，故障特征明显，因此有较多学者展开了对基于暂态量的故障选线方法的研究。但暂态信号中含有较多的干扰信号，选线结果受干扰信号影响较大。对故障特征的有效提取与充分利用是这类方法需要重点解决的问题。以上方法均没有考虑三相对地导纳不对称对故障选线的影响，导致接地故障选线尤其是高阻接地故障选线的准确度不高。此外，受零序回路阻抗的影响，高阻接地故障下零序电流幅值微弱，测量误差也是导致以上选线方法失效的原因之一。

发明内容

为了解决目前配电网故障选线方法准确度不高的技术问题，本发明提供一种能够准确快速的实现接地故障选线的基于零序残压抑制的配电网单相接地故障选线方法。

为了实现上述技术效果，本发明的技术方案是，

一种基于零序残压抑制的配电网单相接地故障选线方法，包括以下步骤：

步骤1，向中性点注入电流使零序电压抑制为0，记录此时对应的注入电流的值；

步骤2，在保持零序电压抑制为0的情况下，实时监测注入电流相对记录值的变化幅值，若变化幅值超过预设的整定值则跳转步骤3进行故障选线，否则等待注入电流达到稳定后，更新记录的注入电流的值，重新执行步骤2；

步骤3，选择线路零序电流变化量最大的线路为故障馈线并切断线路连通。