[发明专利]基于暂态无功功率方向的小电流接地故障定位方法

摘要

基于暂态无功功率方向的小电流接地故障定位方法，其特点是以电压或电流的变化作为故障启动条件，启动后若检测点可检测零序电压时取零序电压为参与电压，否则①根据3个暂态线电压的特征确定故障相，②根据故障相别确定包含故障信息的暂态线电压并取之为参与电压；而后确定特征频段范围；进而构造数字滤波器，对参与电压和零序电流信号进行滤波获得特征频段内分量；再利用特征频段内参与电压和零序电流分量确定各检测点无功功率方向进一步确定故障区段。本发明同时利用暂态电压和电流信号且同时利用零序电压和线电压，定位可靠性更高适应性更强，能够同时适用各种电压等级的接地故障的快速方向保护，可以兼顾保护速度和可靠性。

主权项

基于暂态无功功率方向的小电流接地故障定位方法，其特征在于，包括如下步骤：提供一种数据处理器，其采集线路上各检测点的参与电压ux(t)和零序电流i0(t)，在数据处理器中存储有设定的信号特征频段范围，每个特征频段范围都对应有线路结构和负荷分析检测点检测阻抗相频特性；根据故障线路的结构和负荷分析检测点检测阻抗相频特性，提取其对应设定的特征频段范围；提供一种数字滤波器，其对参与电压ux(t)和零序电流i0(t)的信号根据设定的特征频段范围进行滤波，保留特征频段分量；数据处理器根据上述处理后的参与电压ux(t)和零序电流i0(t)进行如下处理：将所获得的参与电压ux(t)进行Hilbert变换，然后再将变换后的参与电压与暂态零序电流i0(t)的乘积在暂态时段T内平均值计算无功功率方向参数D： D = 1 T ∫ 0 T i 0 ( t ) u ^ x ( t ) dt = 1 πT ∫ 0 T i 0 ( t ) ∫ - ∞ ∞ u x ( τ ) t - τ dτdt 根据所获得的D进行如下判据：当D﹥0时表明无功功率由线路流向母线，故障位于检测点下游，D<0时表明无功功率由母线流向线路，故障位于检测点上游；当相邻两个检测点检测到的无功功率方向不一致时，故障位于两检测点之间；当所有检测点检测的无功功率方向参数都小于零时，故障点位于母线和第一个检测点之间；当所有检测点检测的无功功率方向参数都大于零时，故障点位于最后一个检测点和线路末端之间。