[发明专利]基于暂态量的配电网单相接地故障区段定位系统及方法

说明书

本发明提供基于暂态量的配电网单相接地故障区段定位系统，包括：主站系统层，用于故障信息解析，对变电站故障运行信息和馈线故障特征信息实现配电网单相接地故障定位；线路设备层，用于常规速断、过流保护、接地故障选线和线路故障选段，对接地选线、消弧线圈接地系统中就地切除接地故障，并进行单相接地故障诊断和信息波形上传；通信网络层，用于主站系统层和线路设备层之间的通信。本发明还提供基于暂态量的配电网单相接地故障区段定位方法。本发明通过在线监测终端结合配电自动化系统有效实现单相接地故障小区间定位；可缩短故障定位与查找时间，降低处理时间，提高处理效率，有利于电网设备维护，提高电网设备的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电网配电技术领域，具体涉及基于暂态量的配电网单相接地故 障区段定位系统及方法。

背景技术

目前10千伏配电网主要采用中性点非有效接地运行方式，架空混合网逐年 增加，架空线绝缘化率较低，近几年运行统计表明10kV配网单相接地故障概率 高，导致约70％以上的非计划停电。然而单相接地故障电流较小，故障选线问题 尚未圆满解决，实现故障区域定位难度大。如果能够实现单相接地故障自愈， 则可以有效提高配电网的自动化水平、大大降低故障巡线的难度，并能够减少 单相接地故障引发相间短路的概率，减少停电损失、提高供电可靠性。

当前配电自动化系统的推广应用，为配电网单相接地故障区域定位创造了 有利条件；但是，目前配电自动化终端(二遥、三遥)一般都不具备有效的单 相接地故障信息检测与判别功能，配电自动化主站也不具备有效的单相接地故 障区域定位功能，而且我国配网地域宽广，各地区发展不平衡，为实现60％的配 网自动化覆盖率，需要采取差异化实施路线：1)充分发挥在线监测终端安装简 易、经济等特点提升覆盖率；2)充分发挥馈线自动化成套设备及馈线自动化建 设模式实现分层分界的就地故障定位与隔离；3)充分发挥配网自动化系统强大 的数据处理能力、多源数据信息，实现配电网单相接地故障区域定位与隔离。

单相接地故障的区域定位有三种实现方式：(1)后台根据收集到的健全线 和故障线各区域的电气量信息，确定故障区域；(2)根据故障线各区域上报的 单相接地位置判断信息，确定故障区域；(3)不依赖于通信的就地智能馈线自 动化定位。很明显，前一种方式需要通信的数据量大，对通信要求较高；第二 种方式需要通信的数据量小，对通信要求较低，第三种方式是第二种方式的有 益补充，可实现无后台参与的故障区域定位。如何实现配网自动化全覆盖，并 保证配电网供电可靠性对配电网的供电是非常重要的。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明提供基于暂态量的配电网单相 接地故障区段定位系统及方法。通过具有单相接地故障诊断功能的在线监测终 端、馈线自动化成套设备、区段定位与隔离及复电主站系统功能模块，可以有 效提高配电网的自动化水平、大大降低故障巡线的难度，并能够减少单相接地 故障引发相间短路的概率，减少停电损失、提高供电可靠性。

本发明的技术方案是：

基于暂态量的配电网单相接地故障区段定位系统，包括：

主站系统层，用于故障信息解析，对变电站故障运行信息和馈线故障特征 信息实现配电网单相接地故障定位；

线路设备层，用于常规速断、过流保护、接地故障选线和线路故障选段， 对接地选线、消弧线圈接地系统中就地切除接地故障，并进行单相接地故障诊 断和信息波形上传；

通信网络层，用于主站系统层和线路设备层之间的通信。

作为本发明的进一步地技术方案为，所述线路设备层包括：

变电站出线开关，具备常规速断、过流保护功能，具备接地故障选线功能；

集中型FA配电终端，用于线路故障选段，实现隔离短路故障和切除接地故 障；