本發(fā)明涉及配電網(wǎng)故障處理領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種配電網(wǎng)接地故障定位方法。
背景技術(shù)：
：6～66kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)大多采用非有效接地方式，主要包括中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地兩種方式，發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于三相之間線(xiàn)電壓仍然保持對(duì)稱(chēng)，因此可以短時(shí)繼續(xù)向負(fù)荷供電，但是由于接地故障電流較小，給故障定位帶來(lái)了困難，影響了故障搶修效率。目前，接地故障定位技術(shù)根據(jù)特征量來(lái)源不同主要分為被動(dòng)法和主動(dòng)法，被動(dòng)法以接地故障發(fā)生后本身的信號(hào)為特征量實(shí)現(xiàn)故障定位，包括行波法、突變量法等，由于接地故障本身的特征量與接地點(diǎn)過(guò)渡電阻、故障初相角等故障條件密切相關(guān)，導(dǎo)致實(shí)該類(lèi)方法的實(shí)際應(yīng)用效果并不是很理想；主動(dòng)法是在接地故障發(fā)生后，人為地通過(guò)信號(hào)注入設(shè)備向電網(wǎng)注入特定的電流信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)特定的信號(hào)實(shí)現(xiàn)故障定位，該類(lèi)方法一方面需要增加額外的設(shè)備，另一方面注入的特定信號(hào)容易受到配電線(xiàn)路復(fù)雜程度、電網(wǎng)諧波含量等的影響，因此該類(lèi)方法應(yīng)用效果同樣欠佳。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有方法存在的上述不足，本發(fā)明目的是在于提供一種配電網(wǎng)接地故障定位方法，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位，克服了單純電流突變量受電網(wǎng)規(guī)模和接地故障條件的影響，提高了配電網(wǎng)接地故障定位的智能化。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種配電網(wǎng)接地故障定位方法，具體包含以下步驟：第一步：依靠安裝在線(xiàn)路上的配電自動(dòng)化終端，包括但不限于DTU、FTU以及故障指示器等，可以測(cè)得線(xiàn)路各相電流，并且每個(gè)終端可以與配電主站實(shí)現(xiàn)通信功能。第二步：當(dāng)配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，配電自動(dòng)化終端可以計(jì)算各相電流故障前后的突變量，并將該突變量傳送至配電主站。第三步：配電主站根據(jù)各配電自動(dòng)化終端上送的各節(jié)點(diǎn)相電流突變量，計(jì)算相鄰節(jié)點(diǎn)各相縱向電流突變量，并將其歸一化，依據(jù)縱向電流突變量歸一化值實(shí)現(xiàn)接地故障定位，并將故障定位點(diǎn)顯示在配電主站的動(dòng)態(tài)拓?fù)鋱D中。所述的配電網(wǎng)接地故障定位方法具體方法為：1)發(fā)生接地故障時(shí)，依次取得配電自動(dòng)化終端安裝處各相電流幅值突變量△IA1，△IB1，△IC1、△IA2，△IB2，△IC2、……、△IAN，△IBN，△ICN，N為線(xiàn)路終端安裝數(shù)量，下同，A、B、C為三相相別，下同，電流幅值即為相電流半波真有效值按照下式計(jì)算Im=1MΣj=1Mij]]>式中，ij為相電流第j個(gè)采樣值，M為10ms內(nèi)電流采樣點(diǎn)數(shù)。2)配電主站依據(jù)相鄰相電流突變量計(jì)算各區(qū)段每相縱向電流變化，即△IZAi＝△IAi-△IAi+1△IZBi＝△IBi-△IBi+1△IZCi＝△ICi-△ICi+1其中i取1,2……N-1，下同；△IZAi為A相縱向電流變化，△IZBi為B相縱向電流變化，△IZCi為C相縱向電流變化。3)將每個(gè)區(qū)段縱向電流變化按照相別進(jìn)行歸一化處理，即IΔNZAi=IΔZAiIΔZAi+IΔZBi+IΔZCi]]>IΔNZBi=IΔZBiIΔZAi+IΔZBi+IΔZCi]]>IΔNZCi=IΔZCiIΔZAi+IΔZBi+IΔZCi]]>其中，△INZAi為A相縱向電流變化歸一化值，△INZBi為B相縱向電流變化歸一化值，△INZCi為C相縱向電流變化歸一化值。4)當(dāng)△INZAi>0.8、△INZBi<0.2、△INZCi<0.2時(shí)，判定區(qū)段i發(fā)生A相接地故障；當(dāng)△INZAi<0.2、△INZBi>0.8、△INZCi<0.2時(shí)，判定區(qū)段i發(fā)生B相接地故障；當(dāng)△INZAi<0.2、△INZBi<0.2、△INZCi>0.8時(shí)，判定區(qū)段i發(fā)生C相接地故障；上述三個(gè)條件均不滿(mǎn)足，認(rèn)為該區(qū)段沒(méi)有接地故障。5)當(dāng)某條線(xiàn)路所有區(qū)段均為檢測(cè)到接地故障，則認(rèn)為該條線(xiàn)路沒(méi)有故障，當(dāng)所有線(xiàn)路均為檢測(cè)到接地故障，則認(rèn)為發(fā)生變電站母線(xiàn)接地故障。本發(fā)明通過(guò)對(duì)接地故障電流突變量進(jìn)行縱向和橫向比較，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位，克服了單純電流突變量受電網(wǎng)規(guī)模和接地故障條件的影響，同時(shí)又不需要增加額外的設(shè)備并與之相配合，提高了接地故障定位的準(zhǔn)確性和實(shí)用性；本配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法采用接地故障暫態(tài)電流進(jìn)行比較，與電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式和線(xiàn)路類(lèi)型無(wú)關(guān)，同時(shí)降低了故障判斷特征量與接地故障條件的耦合性；配電主站可以根據(jù)配電自動(dòng)化終端上送故障特征量，自動(dòng)判斷故障區(qū)段，并顯示故障定位結(jié)果，提高了配電網(wǎng)接地故障定位的智能化。附圖說(shuō)明圖1是采用本發(fā)明的配電網(wǎng)接地故障故障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是配電線(xiàn)路發(fā)生單相接地故障示意圖；圖3是10kV中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地配電網(wǎng)；具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的配電網(wǎng)接地故障定位方法的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明：圖1所示配電網(wǎng)接地故障故障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，實(shí)現(xiàn)接地故障定位功能包括安裝在線(xiàn)路上可以測(cè)得相電流的FTU、DTU以及故障指示器等配電自動(dòng)化終端設(shè)備和具備接地故障位置判斷的配網(wǎng)主站，二者之間可以進(jìn)行相互通信，通信方式包括但不限于光纖、GPRS/GSM、PLC(電力線(xiàn)載波)、WLAN以及微波等。圖2所示為某中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)，共有兩條出線(xiàn)，接地故障發(fā)生在線(xiàn)路1的K點(diǎn)處，設(shè)A相經(jīng)過(guò)渡電阻Rd接地，那么故障發(fā)生前后故障點(diǎn)前后各相電流變化如表1所示表1表中，IL為負(fù)荷電流，I0X1，I0X2，I0X3(X取A、B、C，下同)為正常運(yùn)行時(shí)各相對(duì)地電容電流，I0X1’，I0X2’，I0X3’為接地故障后各相對(duì)地電容電流，I0為系統(tǒng)總的電容電流，理論上I0A1=I0B1=I0C1I0A2=I0B2=I0C2I0A3=I0B3=I0C3---(1)]]>I0A1,=I0A2,=I0A3,=0I0B1,=I0C1,=√3I0B1I0B2,=I0C2,=√3I0B2I0B3,=I0C3,=√3II0B3---(2)]]>I0＝I0X1’+I0X2’+I0X3’(3)由表1可知，故障點(diǎn)前后故障相縱向電流變化量與非故障相縱向電流變化量差異明顯，采用單純電流變化時(shí)，各測(cè)量點(diǎn)電流時(shí)大小之間的比較小，并且與故障位置和過(guò)渡電阻密切相關(guān)，而采用縱向電流變化，各測(cè)量點(diǎn)電流是有和沒(méi)有的比較，這樣就降低特征量與故障點(diǎn)過(guò)渡電阻的耦合性。另外，不論配電網(wǎng)中性點(diǎn)為不接地還是諧振接地，接地故障開(kāi)始階段的暫態(tài)過(guò)程中，故障電流主要由線(xiàn)路對(duì)地電容的充放電電流所決定，因此上述基于縱向電流變化的接地故障定位方法同樣適用于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)下面是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該實(shí)施例針對(duì)具體的配電網(wǎng)的某條線(xiàn)路，采用本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)接地故障定位功能。本發(fā)明的其它的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)也可以從實(shí)施例的說(shuō)明和附圖中看出。圖3為10kV中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地配電網(wǎng)，共4條線(xiàn)路，消弧線(xiàn)圈按照5％過(guò)補(bǔ)償設(shè)定，線(xiàn)路參數(shù)根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》，架空線(xiàn)路零序電流為30mA/km，電纜線(xiàn)路為2.46A/km，其中在線(xiàn)路3的中間位置發(fā)生A相接地故障，仿真不同過(guò)渡電阻時(shí)利用本發(fā)明所述方法實(shí)現(xiàn)接地故障定位。表2為不同過(guò)渡電阻接地故障時(shí)縱向電流變化，分析可知隨著過(guò)渡電阻增大故障相和非故障相縱向電流變化都在減小，但是故障相值始終比較大，而非故障相始終比較小，二者差異比較明顯。表2表3為表2中數(shù)據(jù)的歸一化值，與上述縱向電流變化相比，歸一化后故障相與非故障相差異更加明顯，更加具有普遍性，故障最小為0.9473，非故障相最大為0.0289。基于上述，本實(shí)施例明通過(guò)對(duì)接地故障電流突變量進(jìn)行縱向和橫向比較，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位，克服了單純電流突變量受電網(wǎng)規(guī)模和接地故障條件的影響，同時(shí)又不需要增加額外的設(shè)備并與之相配合，提高了接地故障定位的準(zhǔn)確性和實(shí)用性；本配電網(wǎng)接地故障區(qū)段定位方法采用接地故障暫態(tài)電流進(jìn)行比較，與電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式和線(xiàn)路類(lèi)型無(wú)關(guān)，同時(shí)降低了故障判斷特征量與接地故障條件的耦合性；配電主站可以根據(jù)配電自動(dòng)化終端上送故障特征量，自動(dòng)判斷故障區(qū)段，并顯示故障定位結(jié)果，提高了配電網(wǎng)接地故障定位的智能化。上述施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，其描述較為詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3