一种适用于监测分支线路的小电流接地系统故障定位方法

摘要

一种适用于监测分支线路的小电流接地系统故障定位方法，属于配电网故障检测领域。本发明解决了终端监测分支线路的小电流接地方式配电系统中单相接地故障定位问题，提出一种综合利用各区段上、下游各监测点暂态零模电流间相似性与极性关系逐级确定搜索路径、找出故障区段的定位方法。根据故障选线结果，首先选定故障线路出口首个区段为待定区段，计算待定区段上、下游各监测点暂态零模电流间相关系数，根据相关系数和极性特性判定待定区段是否为故障区段；若其为健全区段，则根据暂态电流幅值大小确定下一个待定区段，直至找出故障区段。实际应用中配电网分支众多、该发明解决了终端监测分支线路的配电系统中的定位难题、有着广泛的实际应用价值。

主权项

本专利提出一种基于零模电流暂态分量波形比较、适用于终端监测分支线路的小电流接地方式配电系统(即存在由三个或以上监测点围成的区段)的单相接地故障定位方法,终端在线采集零模电流及零模电压(条件允许时)，单相接地时，按以下步骤进行故障定位：a.当零模电压幅值超越预设门槛时，变电所终端启动，选择故障线路，并将选线结果和故障线路出口零模电流采集数据上报主站；b.当零模电压或零模电流突变量超越预设门槛时，各馈线终端启动，将故障零模电流采集数据上报主站；c.主站接收变电所终端和馈线终端零模电流采集数据，对故障线路各终端零模电流数据进行滤波，分别提取其暂态分量，对健全线路终端数据则不予处理；d.定义各区段监测点中靠近母线侧的监测点为区段上游监测点，其他监测点为下游监测点，根据下述公式逐次计算各区段上游监测点与下游各监测点暂态零模电流间相关系数：${\rho }_{bl}=\frac{{\int }_0^T{i}_{0b}\left(t\right)i_{0l}\left(t\right)dt}{\sqrt{{\int }_0^T{i}_{0b}^2\left(t\right)dt{\int }_0^T{i}_{0l}^2\left(t\right)dt}}$其中i_0b(t)和i_0l(t)为各区段上、下游监测点的暂态零模电流，T为暂态过程持续时间,‑1≤ρ_bl≤1，|ρ_bl|越大，表明i_0b、i_0l相似度越高，设定ρ_T＝0.6(一般有ρ_T∈[0.5,0.8])为门槛值，ρ_bl>ρ_T表示两暂态零模电流相似且极性相同；‑ρ_T<ρ_bl<ρ_T表示两暂态零模电流不相似；ρ_bl<‑ρ_T表示两暂态零模电流相似但极性相反；e.首先选定故障线路出口第一个区段为待定区段，比较待定区段相邻监测点间暂态零模电流相关系数，判断其是否为故障区段，如果判断为健全区段，则选择搜索路径确定下一个待定区段，重复上述过程直至找出故障区段；其特征在于：1)判断待定区段是否存在下游监测点，若待定区段只有一个监测点(即上游监测点)，则该区段为故障区段；若待定区段有一个或以上下游监测点，依次执行下述步骤；2)计算待定区段上游(即母线侧)监测点与所有下游(负荷侧)监测点暂态零模电流间相关系数；3)若待定区段至少存在一个下游监测点与上游监测点暂态零模电流波形相似且极性相同，即相关系数大于设定门槛值ρ_T，则该区段判定为健全区段；4)若待定区段所有下游监测点与上游监测点暂态零模电流波形不相似或相似但极性相反，即相关系数小于预设门槛值ρ_T，则该区段判定为故障区段；5)若待定区段为健全区段，在与上游监测点相关系数大于设定门槛值ρ_T的所有下游监测点中，选择暂态零模电流幅值最大的监测点下游相邻区段为下一个待定区段。