[发明专利]一种用于检测配电系统中故障位置的系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于检测配电系统中故障位置的系统及方法，系统包括控制中心、通信网络、故障监测单元及故障定位单元，所述故障定位单元包括选线模块和测距模块。通过故障监测单元监测线路故障的发生，在故障发生后通过选线模块确定故障线路完成故障粗选，测距模块采集故障定位信号，通过基于峭度的小波分析处理故障定位信号，能提高故障位置的确定精度，同时仅在故障监测单元监测到故障时才启动故障定位单元，能降低能耗，提高监测装置寿命。

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体涉及一种用于检测配电系统中故障位置的系统及方法。

背景技术

配电系统是电力系统将电能输送至用户的最后一级，配电系统可靠性对用户的使用体验具有直接影响。配电系统的安全运行和供电可靠性尤为重要，也是电力部门的重点关注对象。据不完全统计，配电系统发送的故障中80％以上为单相接地故障，而我国中低压配电网的接地方式主要为中性点不接地故障和中性点经消弧线圈接地，在在发生单相接地故障时，系统构成回路的故障电流较小，也成为小电流接地系统，系统可带故障运行一段时间，虽然其能短时间带故障运行，然而长时间未切除故障时会造成过电压、引起故障点击穿、扩大故障范围等，进一步造成设备损坏并危及人身安全。小电流接地系统发生单相故障时，其故障电流小，且配电网中节点多、线路结构复杂导致对小电流接地故障难以快速准确定位。

发明内容

本发明针对小电流接地故障难以快速准确定位的问题，提供一种用于检测配电系统中故障位置的系统。用于检测配电系统中故障位置的系统包括控制中心、通信网络、故障监测单元及故障定位单元，所述故障定位单元包括选线模块和测距模块，所述故障监测单元设置在母线上，所述故障定位单元设置在馈线上且靠近母线与馈线连接处，所述控制中心通过所述通信网络分别与所述故障监测单元和所述故障定位单元通信连接。

可选地，所述故障监测单元监测系统的三相电流，根据三相电流确定存在零序电流和负序电流时，判定为系统发生故障。

可选地，所述故障监测单元判定系统发送故障时向控制中心发送故障警告，控制中心基于接收的故障警告，向全部所述故障定位单元发送故障定位指令。

可选地，所述故障定位单元基于所述故障定位指令，通过所述选线模块确定故障线路，通过与所述故障线路对应的所述测距模块获取故障定位信号，并将故障定位信号发送至控制中心以确定故障位置。

还提供了一种用于检测配电系统中故障位置的方法。该方法应用于检测配电系统中故障位置的系统，包括：

S1：监测母线的三相电流，根据三相电流确定存在零序电流和负序电流时，判定为系统发生单相接地故障；

S2：发生所述单相接地故障时，检测馈线上的三相电压，对馈线进行选线操作，确定故障线路；

S3：向所述故障线路注入检测波，同时采集的回波信号，根据采集的回波信号对故障定位。

可选地，所述选线操作，具体包括：根据所述三相电压确定对地电压降为零的相所对应线路为故障线路。

可选地，所述根据采集的回波信号对故障定位，具体为：注入检测波的同时开始采集回波信号，将采集的回波信号进行信号处理，确定从注入检测波到接收回波信号对应的时间t，根据所述时间t和参考波速v，计算故障的位置。

可选地，所述信号处理包括：

S31、将测量波作为小波基函数对所述回波信号进行小波变换，得到所述回波信号s为

s＝d₁+d₂+d₃+d₄+d₅+a₅；

其中d₁-d₅为分解的5个信号分量，a₅为剩余分量；