[发明专利]一种配电网线路异名相两点相继接地故障选线方法

摘要

本发明涉及电力系统配电网单相接地故障检测领域，具体涉及一种配电网线路异名相两点相继接地故障选线方法，具体步骤包括（1）实时数据采集、（2）接地故障启动判别、（3）选出接地线路、（4）短路故障启动判别、（5）两点接地选线、（6）故障返回判别；当检测到零序电压超过设定值时，启动选线任务，选出单接地故障线路，然后在故障期间循环进行短路故障启动判别，若检测到有零序电流超过短路定值，则判定发生异名相两点接地故障，找到基波幅值最大的两条线路，若其幅值相等且相位相反，则判定为接地线路。本发明有效解决了配电网线路异名相两点相继接地故障选线难题，有利于提高工作效率，减少停电范围，保障系统安全运行，降低人身伤亡。

主权项

1.一种配电网线路异名相两点相继接地故障选线方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）实时数据采集：采集母线零序电压和各条线路零序电流；（2）接地故障启动判别：实时检测零序电压突变量和零序电压幅值，故障启动的判据为：检测零序电压突变量是否达到了零序电压突变量定值门槛或者检测零序电压幅值是否达到了零序电压幅值定值门槛，若检测到的零序电压突变量达到了零序电压突变量定值门槛，或检测到的零序电压幅值达到了零序电压幅值定值门槛，则判定有接地故障发生；即：①零序电压突变量启动判据：Δu(k)=[u(k)‑u(k‑N)]‑[u(k‑N)‑u(k‑2N)]；  （1）Δu(k)>uset；   （2）其中，k为采样点编号，N为每周波采样点数，Δu(k)为零序电压突变量，u(k)为采样点k的电压瞬时值，u(k‑N)为第k‑N点时的电压瞬时值，对应u(k)的1周波前的电压瞬时值，u(k‑2N)为第k‑2N点时的电压瞬时值，对应u(k)的2周波前的电压瞬时值，uset为零序电压突变量定值门槛；②零序电压幅值启动判据：U0>Uset；   （3）其中，U0为零序电压幅值，Uset为零序电压幅值定值门槛；（3）选出接地线路：包括以下步骤：①在数据窗范围内比较步骤（1）中各条线路零序电流采样值，找到各条线路零序电流采样值中的最大值并记录其发生时刻T,以T时刻为中心取一周波数据；②计算各条线路零序电流基频分量及暂态高频分量,记零序电流幅值为Val(i)(j)，相位为Phas(i)(j),其中i表示线路号，i=1,2,...,n；j表示频率次数；③比较各条线路的零序电流幅值Val(i)(j)，找到各条线路的零序电流幅值Val(i)(j)中的最大值Max{Val(i)(j)}，对应的j值即为特征频率fs，各条线路特征频率下的零序电流分量即为特征分量，记各条线路的特征分量幅值为Val(i)(fs)，相位为Phas(i)(fs)；④将各条线路的特征分量幅值Val(i)(fs)按从大到小排序，并以首线路L1特征分量的相位值Phas(1)(fs)为参考，计算其它各条线路的特征分量的相位与首线路L1的的特征分量的相位的相位差，记为PH(i)，即PH(i)=Phas(i)(fs)‑Phas(1)(fs)；   （4）若，则判定对应的第i条线路与首线路L1同相，记该条线路的F(i)=1；若，则判定对应的第i条线路与首线路L1反相，记该条线路的F(i)=‑1；⑤在步骤④所得的F(i)中，如果有且仅有一条线路的F(i)值与其它线路不同，记该条线路为Lx，且线路Lx对应的特征分量Val(x)(fs)满足：；   （5）则判定线路Lx为接地线路，本次故障为单点接地故障；上式中m为整定值， i=1,2,...,n；；（4）短路故障启动判别：步骤（3）选出接地线路后，启动短路故障判别，首先在所有线路中找到零序电流基波幅值最大值I_0max，然后与零序电流启动定值I_0set进行比较，若满足，   （6）则判断定发生短路电流故障，进行两点接地判别；若条件不满足，则启动步骤（3），利用新采样数据窗继续进行接地线路判别；（5）两点接地选线：短路故障启动后，在各线路基波电流的幅值Val(i)(1)中找到幅值最大的两条线路，假设为Lx、Ly，若这两条线路基波幅值相等，且相位相反，则判定这两条线路为接地线路，公式如下：；   （7），或；   （8）其中k1、k2为可靠系数；当检测到，   （9）表明短路故障消失，变成线路单相接地故障；比较Lx的基波电流幅值Val(x)(1)和Ly的基波电流幅值Val(y)(1)，取Val(x)(1)和Val(y)(1)中的较大值，其对应线路即为当前接地的线路；（6）故障返回判别：在单相接地期间，若检测到零序电压低于设定值，则认为故障消失，故障返回，为下一次故障做准备。