基于暂态信号Prony算法的配电网单相接地故障区段定位方法及定位装置

摘要

一种基于暂态信号Prony算法小电流接地故障的在线定位方法及定位装置，通过安装在线路上不同位置的终端准确捕捉到零序电流超过启动值前1个周期和超过启动值后4个周期的零序电流暂态信号，运用Prony算法提取故障暂态信号中起主导作用的暂态高频分量信号，根据所述暂态高频分量信号分析故障点所在的区段。本申请的定位装置由终端和主站两个部分组成，所述终端安装在架空线路杆塔上或者电缆环网柜内，其输入端接收配电线路(包括架空线路和电缆)CT二次侧的相电流信号合成得到零序电流信号，并与主站通过光纤通信或者移动通信连接；所述主站安装在变电站内或调度中心，包括光纤通信模块和移动通信模块，接收终端发送的信号。本申请技术成熟、可靠性高。

主权项

一种基于暂态信号Prony算法的配电网单相接地故障区段定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)安装在线路多个位置的终端实时检测安装位置处的电流互感器二次合成零序电流；(2)当任一终端检测的零序电流幅值超过预设的启动值后，所有终端立刻准确捕捉到零序电流超过启动值前1个周期和超过启动值后4个周期的零序电流暂态信号；(3)各终端对4个周期的零序电流暂态信号进行Prony迭代计算，其中，所述终端对零序电流暂态信号的采样间隔为一个周波80个点，采样频率为4000Hz；(4)通过对各终端所检测的零序电流暂态信号的Prony迭代计算，得到包括3‑4个频率的零序电流暂态信号的波形拟合，选取其中的零序电流暂态高频分量信号，将相位信息上传给主站；(5)主站综合比较各个终端传来零序电流暂态高频分量信号的相位，根据不同情况作出判断：①如果所有终端检测到的零序电流暂态高频分量信号的相位方向都相同，判断为同一母线上没有安装终端的线路出现故障；②如果有一个或若干个终端检测到的零序电流暂态高频分量信号的相位与当前线路其它终端检测到的零序电流暂态高频分量信号相位方向相反，所述一个或若干个终端是指其数量小于当前线路其它终端数量，则判断故障点在该一个或若干个终端所在的线路区段上，首先标记该线路区段为可能的线路故障区段，然后从所述可能的线路故障区段上离母线最近的终端开始，依次往下搜寻，直到找出所检测的零序电流暂态高频分量信号相位方向相反的两个相邻终端，确定故障就发生在这两个相邻终端之间的线路区段上；③如果步骤②搜寻结果显示可能的线路故障区段上所有终端检测的零序电流暂态高频分量信号相位方向均一致，那么可判断故障产生在所述可能的线路故障区段上离母线最远终端的下游，也就是最远终端和负荷之间的区段上。