[发明专利]一种小电流系统单相接地故障定位方法

说明书

本发明公开了一种小电流系统单相接地故障定位方法，包括：提取故障馈线上每个馈线终端在故障时刻前后的零序电流；利用db小波对零序电流进行N层小波包分解，得到每个馈线终端在每个频段的分解系数，并计算出每个馈线终端在每个频段的能量；选择出能量最大的频段，并获取能量最大的频段对应的馈线终端；按照获取的馈线终端能量大的前R个频段；提取剩余馈线终端中与选取的R个频段相同的频段的能量来构建每个馈线终端的能量向量；计算故障馈线上相邻的两个馈线终端的能量向量的标准化欧式距离；判断标准化欧式距离是否大于阈值，若大于阈值，该两个相邻的馈线终端之间为故障区段；否则为健全区段。通过上述方法，提高了故障定位的精确度和可靠度。

技术领域

本发明涉及电路故障检测的技术领域，尤其涉及一种小电流系统单相接地故障定位方法。

背景技术

我国中压配电网广泛采用中性点非有效接地运行方式，主要包括中性点不接地方式和经消弧线圈接地方式。相对于高压输电网络，中压配电网发生故障的概率要高很多，尤其是单相接地故障多发，统计表明单相接地故障约占配电网故障总数的80％。中性点非有效接地运行方式的配电网发生单相接地故障时，不会形成短路回路，仅由系统的分布电容引起很小的接地故障电流，故又被称为小电流接地故障。此时系统三相之间的线电压基本保持不变，对负荷供电不会造成影响，系统可以带故障运行一段时间，以便采取处理措施，避免供电突然中断对用户造成影响。若发生瞬时性接地故障时，由于接地电流小，接地电弧大部分都能自行熄灭，故障线路不需要跳闸就能恢复正常运行，具有很高的供电可靠性。

尽管系统可在单相接地故障情况下继续运行，但由于接地时非故障相对地电压升高，特别是间歇性弧光接地故障时，会产生弧光过电压，严重危害系统绝缘和设备安全。同时，过电压可能导致接地故障转化为相间短路故障，使线路跳闸，造成用户停电。随着社会对电力的依赖程度越来越高，故障停电造成的经济损失以及对社会的不良影响也越来越大。因此，为了保证系统安全运行、提高供电可靠性、减少停电损失，需要在单相接地故障后，迅速确定故障线路及故障区段位置，以便进一步采取故障处理措施。

由于故障电流微弱及故障点电弧不稳定等原因，配电系统单相接地故障定位问题迄今为止并未得到彻底解决。现有用于单相接地故障定位的方法为稳态信号定位法和暂态信号定位法，其中稳态信号定位法是利用工频零序电流的幅值和相位特征确定故障区段，但是在配电网中性点经消弧线圈接地系统时该方法定位失效。暂态法一般先利用小波包分析提取零序电流的高频段信号，再采用能量最集中的特征频段确定故障区段。由于存在特征频段区间不一致，各频段内能量相差情况不定，若仅仅选用某一FTU能量最大的特征频段进行故障定位，则可能丢失其它FTU在其它频段时能量最大的故障分量，损失有用的频段信息，不利于故障定位或造成故障定位的可靠性不高。

基于现有的单相接地故障定位方法中定位可靠性不高的缺陷，实有必要提供故障定位精度更高，可靠性更高的定位方法。

发明内容

针对现有的单相接地故障定位方法存在的定位可靠性不高的缺陷，实有必要提供一种小电流系统单相接地故障定位方法，可以实现单相接地故障的精确定位。

一方面，本发明提供一种小电流系统单相接地故障定位方法，包括：

步骤1：提取故障馈线上每个馈线终端在故障时刻前后的零序电流；

实时采集母线的零序电压，当检测到母线的零序电压超过故障判别阈值，根据故障选线方法确定故障馈线，并提取所述故障馈线上的M个馈线终端中每个馈线终端在故障时刻前Q1个采样周期和故障时刻后Q2个采样周期的零序电流；

其中，0＜Q1≤2，2≤Q2≤5，M≥3；

步骤2：依据系统中性点接地方式对步骤1所提取的每个馈线终端的零序电流进行预处理；