[发明专利]一种基于三相电流幅值分析的配电网故障定位方法

摘要

一种基于三相电流幅值分析的配电网单相接地故障定位方法。实时采集配电网三相电流，一旦发生单相接地故障后对故障前后各相的相电流进行幅值分析，通过采集起始时刻相位相同的相电流进行差值计算，实现电流相量的幅值运算，同时滤出负荷电流和相间电容电流的影响，然后计算各相相电流幅值变化的有效值。安装于线路上某个点的监测装置通过分析三相电流幅值变化量就可以判断该检测点是否位于故障路径上。本发明基于单接地故障发生后三相电流的幅值特点，不需要合成零序电流，减少了主站的分析计算量，在工程上具有较高的实用价值。

主权项

1.一种基于三相电流幅值分析的配电网故障定位方法，在配电网各检测点上安装电流互感器；其特征在于，所述配电网故障定位方法包括如下步骤：步骤1：实时监测配电网各检测点处的三相电流；步骤2：监测各检测点处相电流是否发生突变，当判定某检测点处相电流发生突变时，则提取该检测点处故障发生时刻前后设定短时窗内的每一相的电流,故障前的相电流表示为i(k+n)，故障后的相电流表示为i(k+M+n)，其中k表示故障发生前电流采集的起始时刻点，k+M表示故障发生后电流采集的起始时刻点，为整数，使采样点对应的电流相位同步，其中N表示一个工频周期的采样点数，n＝1,2…,mN表示自起始时刻点k之后的各采样时刻点，m表示为设定短时窗所包含的周期数；当判定相电流没有发生突变时，则返回步骤1；步骤3：对步骤2中提取到的故障发生前后短时窗内的每一相电流进行幅值差值计算，故障前后相电流幅值差值计算表达式如下所示：Δi(k_n)＝i(k+n)‑i(k+M+n)，其中n＝1,2…,mN；步骤4:根据步骤3所求得的结果，进一步计算故障前后每一相电流幅值变化量即相电流幅值差值Δi(k_n)的有效值RMS，故障前后相电流幅值变化量计算表达式如下所示：步骤5：对步骤4所求得的相电流幅值变化量进行比较，若存在其中一相的电流幅值变化量大于另外两相的电流幅值变化量，则该相为此配电网中的单相接地故障相；否则该配电网中未发生单相接地故障；步骤6：对步骤5所判定的故障相电流幅值变化量与非故障相电流幅值变化量进行比值计算，若比值大于预设定值，则该检测点位于故障路径上；否则该检测点不在故障路径上；根据对配电网各个检测点的判定结果，结合线路的拓扑结构，位于故障路径上的检测点之间的部分为配电网中的故障区段，即实现配电网中单相接地故障的定位。