[发明专利]一种基于零序信号分析的配电系统故障识别方法

说明书

本发明提供了一种基于零序信号分析的配电系统故障识别方法采集配电系统多种信息，先根据各相电压信号对系统进行初步判断，再根据不同的零序电流信号采用不同的特征值进行判断：若零序电流信号为零，则根据零序电压信号波动值确定故障类型；若零序电流信号不为零，则根据零序电压信号与零序电流信号的相位差确定故障类型。本发明提供一种基于零序信号分析的配电系统故障识别方法，能够准确判断配电系统是否发生接地故障和故障相，进而保证配电系统工作的安全性和可靠性。

技术领域

本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于零序信号分析的配电系统故障识别方法。

背景技术

配电系统作为电力系统中与电力用户直接相连的部分，其安全、可靠的工作对整个电力系统的正常工作起着重要的作用。配电系统最常见的故障为单相接地故障，当发生单相接地故障时，产生的故障电流较小，对负载电流影响也会较小，一般情况下可持续运行一段时间。但若长时间带故障运行，会对设备绝缘产生危害，甚至导致绝缘被击穿造成多点接地短路，进而造成电力系统故障，因此需尽快找到故障线路并将其切除。

本发明提出一种基于零序信号分析的配电系统故障识别方法，采集配电系统多种信息，先根据各相电压信号对系统进行初步判断，再根据不同的零序电流信号采用不同的特征值进行判断：若零序电流信号为零，则根据零序电压信号波动值确定故障类型；若零序电流信号不为零，则根据零序电压信号与零序电流信号的相位差确定故障类型。

发明内容

本发明提供一种基于零序信号分析的配电系统故障识别方法，能够准确判断配电系统是否发生接地故障和故障相，进而保证配电系统工作的安全性和可靠性。

本发明具体为一种基于零序信号分析的配电系统故障识别方法，所述配电系统故障识别方法包括以下步骤：

步骤(1)：采集所述配电系统零序电压信号、零序电流信号、三相电压信号；

步骤(2)：判断所述三相电压信号是否存在一相电压信号降低且小于电压参考值，而另两相电压信号升高且小于线电压参考值，若是，进入步骤(3)；若不是，返回步骤(1)；

步骤(3)：提取所述零序电压信号、所述零序电流信号；

步骤(4)：判断所述零序电流信号是否大于零，若是，进入步骤(5)；若不是，进入步骤(9)；

步骤(5)：计算所述零序电压信号与所述零序电流信号的相位差；

步骤(6)：计算采样周期内的所述相位差平均值；

步骤(7)：判断三相所述相位差平均值是否均小于0°，若是，所述配电系统出现工频铁磁谐振故障；若不是，进入步骤(8)；

步骤(8)：所述相位差平均值大于0°所对应的相出现单相接地故障；

步骤(9)：计算所述零序电压信号波动值；

步骤(10)：判断所述零序电压信号波动值是否小于第一电压波动参考值，若是，所述配电系统出现接地故障，且所述电压信号降低所对应的相即为接地故障相；若不是，进入步骤 (11)；

步骤(11)：判断所述零序电压信号波动值是否大于第二电压波动参考值，若是，所述配电系统出现工频铁磁谐振故障。

为了计算所述零序电压信号与所述零序电流信号的相位差，首先对所述零序电压信号 i(t)＝Isin[ωt+θ_i(t)]与所述零序电流信号u(t)＝U sin[ωt+θ_u(t)]进行Hilbert变换得到在计算所述零序电压信号与所述零序电流信号的相位差