一种广域零序分布电压特征的小电流接地故障选线方法，属于小电流接地故障选线方法。该方法基于分布参数模型，在不同的接地方式、故障距离、过渡电阻和较小的脱谐度情况下，均能只在获得零序电压数据的情形下正确选出故障线路；利用故障发生后的健全线路与故障线路在零序电压沿线分布上的差异作为选线判据；首先，利用线路长度和在母线、各支路末端处测得的故障后零序电压为每条馈线构造故障测度因子；然后，建立相对故障测度矩阵，用以表征故障线路与健全线路在零序电压沿线分布上的差异性、健全与健全线路在零序电压沿线分布上的相似性；根据最大票数原则选出故障线路。该方法选线准确率高，不受故障距离、过渡电阻、中性点接地方式的影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种小电流接地故障选线方法，特别是一种广域零序分布电压特征的 小电流接地故障选线方法。
技术介绍
我国配电网的中性点运行方式多为小电流接地运行方式。目前，对于小电流接地 系统尤其是在中性点经消弧线圈接地的谐振接地配电网中，由于故障信号特征小致使故障 选线的可靠性还有待提高。虽然多种选线方法诸如暂态行波法、小波奇异性检测法、零序导 纳法、注入法被提出，选线的可靠性大大提高，但无论是基于暂态信息、稳态信息还是融合 信息的选线方法，主要依据的是故障线路的零序电流在大小和方向上与非故障线路的差别 进行选线。在实际电网中，铁芯饱和、涡流、磁滞以及励磁电流的存在极易造成电流互感器 饱和，致其传变特性呈非线性，从而使测量结果精度下降甚至失真。同时，多个互感器间参 数存在不一致性，这些因素都会对正确选线造成影响；另外，由于电源、三相负荷的不对称， 三相线路参数的不对称、三相电流互感器的不对称，系统中会存在较大不平衡电流，其量值 可能远远大于故障时的零序电流，而且方向不确定，导致选线装置误选。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种广域零序分布电压 特征的小电流接地故障选线方法，不依赖零序电流的观测量实现准确的故障选线。 技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：该方法基于分布参数模 型，在不同的接地方式、故障距离、过渡电阻和较小的脱谐度情况下，均能只在获得零序电 压数据的情形下正确选出故障线路；利用故障发生后的健全线路与故障线路在零序电压沿 线分布上的差异作为选线判据；首先，利用线路长度和在母线、各支路末端处测得的故障后 零序电压为每条馈线构造故障测度因子；然后，建立相对故障测度矩阵，用以表征故障线路 与健全线路在零序电压沿线分布上的差异性、健全与健全线路在零序电压沿线分布上的相 似性；最后，利用投票机制，根据最大票数原则选出故障线路。 该方法的具体步骤为： 步骤1 :以零序电压幅值越限作为故障的启动条件，采集各个支路母线处的故障 后的稳态零序电压信号，对于一个具有η条支路的单端辐射状配电网，其母线处的零序电 压幅值为U tl，第i条线路末端的零序电压幅值为Uli，其中i为自然数，i(l < i < η); 步骤2 :根据第i条支路的长度Ii和其始、末端的零序电压幅值U μ Uli来构造用来 描述故障后该支路零序电压沿线分布特征的故障测度因子，具体计算如下： Uii-U0 ft =-J1- 步骤3 :定义相对故障测度矩阵Mnxn，用来描述任意两条健全线路在零序电压沿线 分布上的相似性以及故障线路与任意一条健全线路在零序电压沿线分布上的差异性，以第 i条支路和第j条支路为例（I < i，j < η)，具体计算如下：【主权项】1. 一种，其特征在于，该方法基于 分布参数模型，在不同的接地方式、故障距离、过渡电阻和较小的脱谐度情况下，均能只在 获得零序电压数据的情形下正确选出故障线路；利用故障发生后的健全线路与故障线路在 零序电压沿线分布上的差异作为选线判据；首先，利用线路长度和在母线、各支路末端处测 得的故障后零序电压为每条馈线构造故障测度因子；然后，建立相对故障测度矩阵，用以表 征故障线路与健全线路在零序电压沿线分布上的差异性、健全与健全线路在零序电压沿线 分布上的相似性；最后，利用投票机制，根据最大票数原则选出故障线路。2. 根据权利要求1所述的，其特征 在于：该方法的具体步骤为： 步骤1 :以零序电压幅值越限作为故障的启动条件，采集各个支路母线处的故障后的 稳态零序电压信号，对于一个具有n条支路的单端辐射状配电网，其母线处的零序电压幅 值为％，第i条线路末端的零序电压幅值为Un，其中i为自然数，i(l<i<n); 步骤2 :根据第i条支路的长度h和其始、末端的零序电压幅值U 来构造用来描述 故障后该支路零序电压沿线分布特征的故障测度因子，具体计算如下：步骤3 :定义相对故障测度矩阵MnXn，用来描述任意两条健全线路在零序电压沿线分布 上的相似性以及故障线路与任意一条健全线路在零序电压沿线分布上的差异性，以第i条 支路和第j条支路为例（1 <i，j<n)，具体计算如下：其中T为采样的数据个数； 步骤4 :利用投票机制进行故障选线，具体步骤如下： 步骤4. 1 :从MnXn矩阵的主对角线mn开始，扫描mii(l<i<n)所在的行和列，将行向 量赋给a1Xn，列向量赋给冗"; 步骤 4. 2 :比较向量a，b中的元素，若a(r) >A+b(r), 1 <n，sum⑴=sum(i)+l， 若a(r) + 人 <b(r)，1 <r<n，sum(i) =sum(i) -1，若a(r) =b(r) ± 人，1 <r<n，sum(i) =sum(i)，其中A为环境因子； 步骤4. 3 :得到n条支路系统的差异显著水平向量SUM，若则对应的 线路为故障线路，否则故障出现在母线上。3. 根据权利要求1所述的，其特征 在于：所述故障发生后的健全线路零序电压沿线分布是指，沿着出线方向，零序电压的幅值 随着距离的增长而变大，线路始末端的零序电压幅值差是线路长度的一元二次函数；即若 支路i为健全支路，则_X_(2,其中AUM为支路i的始末端零序电压的幅值差，X是 线路单位长度的阻抗值，I。为单位长度的线路对地电容电流，1i为健全支路i的线路长度。4.根据权利要求1所述的，其特 征在于：在中性点不接地方式系统中，母线到故障点段零序电压幅值单调减小，故障点到 末端段零序电压幅值单调增大；在中性点经消弧线圈接地的系统中，母线到故障点段零序 电压幅值单调增大，故障点到末端段零序电压幅值单调增大，在两段中，增大的幅度是不同 的，增大幅度的大小受系统脱谐度的影响；只有当谐振接地系统处在全补偿状态时，谐振 接地系统中的故障线路与健全线路的零序电压分布特征一致；即若支路i为故障支路，则其中x为故障点到母线的距离，7^是系统所有非故 障线路对地电容电流，L是消弧线圈补偿的感性电流。【专利摘要】一种，属于小电流接地故障选线方法。该方法基于分布参数模型，在不同的接地方式、故障距离、过渡电阻和较小的脱谐度情况下，均能只在获得零序电压数据的情形下正确选出故障线路；利用故障发生后的健全线路与故障线路在零序电压沿线分布上的差异作为选线判据；首先，利用线路长度和在母线、各支路末端处测得的故障后零序电压为每条馈线构造故障测度因子；然后，建立相对故障测度矩阵，用以表征故障线路与健全线路在零序电压沿线分布上的差异性、健全与健全线路在零序电压沿线分布上的相似性；根据最大票数原则选出故障线路。该方法选线准确率高，不受故障距离、过渡电阻、中性点接地方式的影响。【IPC分类】G01R31-08【公开号】CN104808114【申请号】CN201510220605【专利技术人】梁睿, 杨学君, 薛雪, 王永升, 王飞, 冯新, 陈宇航 【申请人】中国矿业大学【公开日】2015年7月29日【申请日】2015年5月4日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种广域零序分布电压特征的小电流接地故障选线方法，其特征在于，该方法基于分布参数模型，在不同的接地方式、故障距离、过渡电阻和较小的脱谐度情况下，均能只在获得零序电压数据的情形下正确选出故障线路；利用故障发生后的健全线路与故障线路在零序电压沿线分布上的差异作为选线判据；首先，利用线路长度和在母线、各支路末端处测得的故障后零序电压为每条馈线构造故障测度因子；然后，建立相对故障测度矩阵，用以表征故障线路与健全线路在零序电压沿线分布上的差异性、健全与健全线路在零序电压沿线分布上的相似性；最后，利用投票机制，根据最大票数原则选出故障线路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁睿，杨学君，薛雪，王永升，王飞，冯新，陈宇航，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。