[发明专利]基于线路双端负序电流的配电网单相接地故障选线方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，尤其涉及一种应用于配电网的单相接地故障选线方法。

背景技术

单相接地是配电网发生几率最高的故障，约占全部故障的80%，但配电网单相接地故障选线一直是困扰人们的技术难题。由于故障电流较小且故障特征不明显，中性点采用经消弧线圈接地方式的配电网故障选线更加困难。

近年来学者们提出了很多选线方法，并开发出一系列的选线装置，与此项技术相关的发明专利也较多。基于故障暂态电气量的选线方法是近年来的研究热点，中国专利公开号CN1423132 和CN101154807的发明专利分别基于故障后的暂态零序电压和暂态零序电流等有关信息进行故障选线。但目前对暂态故障特征的研究尚不深入，且由于暂态电气量的持续时间很短，故障特征的有效提取对选线装置提出了较高要求，限制了该方法的应用。

传统的基于零序功率方向的选线方法物理概念清楚，在中性点经小电阻接地的电缆型配电网中得到了广泛的应用。但当配电网经消弧线圈接地时，往往处于过补偿方式，这时流经故障线路的零序功率的实际方向由母线流向线路，同正常线路的方向相同，该方法失去了作用。

由于故障阻抗、线路设备等非线性因素会在配电网中产生以5次谐波为主的谐波电流，而消弧线圈是根据基波整定的，对5次谐波的补偿作用较弱。公开号CN102768326基于故障电流的5次谐波提出了一种适用于补偿电网的单相接地故障选线方法。该方法通过增强系统中的5次谐波电流，从而提高了选线的灵敏性。但由于配电网中非线性分布式电源的大量接入，导致采用谐波电流进行故障选线的可靠性大打折扣。

公开号CN102565623提出了一种多分支复杂配电网在线故障搜索定位方法，该方法基于配电网的分段潮流计算逐段搜索故障线路。当接地电阻较高时，单相接地故障对系统中的潮流影响非常小，该方法将失去作用。

本发明提出一种基于线路双端负序电流的配电网单相接地故障选线方法，该方法通过比较线路两端的负序电流，能够摒弃正常时配网系统中负序电流的影响。并且，由于故障负序电流的方向不受接地方式的影响，该方法适用于包括消弧线圈接地的所有类型配电网。

发明内容

本发明的目的是为配电网提供一种单相接地故障选线方法。该方法基于线路双端负序电流的测量，当配电网发生单相接地故障时，可有效选出故障线路。本发明的特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤（1），对配电网中一条线路的首末端三相电流进行同步采样；

步骤（2），计算所述配电网中该线路的首末端的负序电流；

步骤（3），将所述线路首末端的负序电流相减，若该线路首末端负序电流之差的绝对值大于所设定阈值ε，则判断其发生了单相接地故障。

前述的配电网单相接地故障选线方法，其特征在于：在所述步骤（1）中，0.02秒内同步采样不低于12次。

前述的配电网单相接地故障选线方法，其特征在于：在所述步骤（2）中，负序电流的计算方法为：

首先采用傅立叶滤波算法求得各相电流基频相量的实部和虚部，令线路首端三相电流相量记为