[发明专利]一种应用于电力领域的接地故障定位方法

说明书

本发明涉及中压配电网技术领域，公开了一种应用于电力领域的接地故障定位方法，其技术方案包括以下步骤：采集零序电压、零序电流数据；对零序电压、零序电流数据进行滤波处理；计算滤波后零序电压导数与零序电流的相似度；设定故障定位判据，根据判据定位故障区段。本发明不需要提前配置中性点接地方式，只需对零序电压和零序电流进行滤波处理，计算滤波后零序电压导数与零序电流之间的相似度，根据计算得到的相似度即可实现故障定位。方法定位准确，简单易行，具有非常强的工程实用性。

技术领域

本发明涉及中压配电网技术领域，尤其涉及一种应用于电力领域的接地故障定位方法。

背景技术

单相接地是10kV(35kV)小电流接地系统单相接地，单相接地故障是配电系统最常见的故障，是由树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起的，多发生在潮湿、多雨天气。单相接地不仅影响了用户的正常供电，而且可能产生过电压，烧坏设备，甚至引起相间短路而扩大事故。

为保证电网的安全稳定运行，及时定位并切除故障，研究人员针对不接地、经消弧线圈接地和经小电阻接地这三种主要的中性点接地方式分别设计了不同的故障定位方法。但上述故障定位方法适用性较弱，需根据不同的故障定位方法提前配置中性点接地方式，错误的接地方式配置会导致定位准确率大大降低，实际应用场景中普遍存在中性点接地方式无法确认或不断变化的情况，针对上述情况，急需发明一种无需区分三种中性点接地方式即可实现故障定位的方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提出了一种应用于电力领域的接地故障定位方法，根据滤波后的零序电压导数与零序电流之间的相似度来实现故障区段的准确定位，不需要提前配置中性点接地方式。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种应用于电力领域的单相接地故障定位方法，包括以下步骤：

s1：配电线路中的采集设备采集零序电压、零序电流数据；

s2：对采集到的零序电压、零序电流数据进行滤波处理；

s3：计算滤波后零序电压导数与零序电流的余弦相似度；

s4：设定故障定位判据，根据判据定位故障区段。

优选地，所述s2中进行滤波处理时用到的滤波算法公式如下：

式中M、N为滤波器的阶数；x(n)表示本次输入滤波器的信号，x(n-M)表示前M次输入滤波器的信号，y(n)表示本次滤波器的输出信号，y(n-N)表示前N次的滤波器的输出信号；b₀、b₁、…、b_M、a₁、…、a_n为滤波器参数，此参数与信号的频带范围、滤波器阶数、采样率有关，通过MATLAB工具箱生成。

优选地，所述s3中滤波后零序电压导数与零序电流的相似度ρ的计算公式为：

其中，代表滤波后零序电压的导数，代表滤波后的零序电流，L代表用于相似度计算的数据长度，m为零序电压与零序电流的对时误差。

优选地，所述s4中设定的故障定位判据为：若计算所得相似度小于预设阈值，则判定采集设备位于故障区段内，否则判定采集设备不位于故障区段内。

优选地，所述s1中的采集设备为馈线终端或故障指示器。

本发明的有益效果：不需要提前配置中性点接地方式，只需对零序电压和零序电流进行滤波处理，计算滤波后零序电压导数与零序电流之间的相似度，根据计算得到的相似度即可实现故障定位。方法定位准确，简单易行，具有非常强的工程实用性。

附图说明

图1为本发明的总体流程图。

图2为本发明实施例1中采集到的零序电压、零序电流波形。