本发明专利技术提供了一种配电线路暂态接地电流检测方法及装置，主要用于配电线路单相接地故障区段检测。该方法包括：根据采样的三相电流和三相电压，同步计算得到时段T和时段T内各相的数据参数，这些数据参数包括时段T内各相的平均电压、时段T内各相电流突变量的最大值以及各相电流突变量的最大值对应的时间戳；根据同步得到连续的时段T和每个时段T内各相的平均电压，判断是否存在一相电压降低同时另外两相电压升高的情况，如果是，则判定发生单相接地故障，并确定故障相别和接地时间窗口；在接地时间窗口内，根据故障相电流突变量的最大值对应的时间戳与非故障相电流突变量的最大值对应的时间戳是否同步来确定暂态接地电流。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测
，具体而言，涉及一种配电线路暂态接地电流检测方法 及装置。
技术介绍
配电网络因其线路长、分支多，网络结构复杂，是最容易发生故障的环节，单相接 地故障是配网系统最常见的故障形式。对于快速定位并修复故障和提高供电可靠性而言， 经济且迅速可靠地检测单相接地故障区段是非常重要的。 按是否需要信号源支持来分类，现今检测接地故障区段的技术路线有两种：有源 方式和无源方式。 有源方式需要信号源支持，发生接地故障后信号源装置启动，向故障电网强行注 入特殊信号，线路上的有源故障指示器根据此特殊信号检测接地故障区段，其优点是理论 实践较为成熟，检测准确率较高，缺点是信号源装置造价高、笨重、安装和施工极为不便。 相对的，无源方式无需信号源支持，通过直接检测接地信号检测故障区段，常见的 无源方式有零序电流法、首半波法、五次谐波法等，一些公开的专利或论文多有描述。 相比有源方式，无源方式在成本、性价比、易用性方面优势明显，但在实践中，目前 市面上的无源产品接地故障检测准确率普遍低于30%，实用性差。 本专利技术公开的方法能够克服现有无源方式的缺点。
技术实现思路
本专利技术公开了一种配电线路暂态接地电流检测方法。该方法采用A、B、C三相电压 电流综合对比方法来检测配电线路暂态接地电流，主要用于配电线路单相接地故障区段检 测 。 本专利技术提供了一种配电线路暂态接地电流检测方法，包括： 根据采样的三相电流iA、iB、ie和三相电压v A、vB、ve，同步计算得到时段T和时段 T内各相的数据参数； 所述数据参数包括：时段T内各相的平均电压V_A、V_B、V_ C，时段T内各相的电流突 变量的最大值di dtmax_A、di dtmax_B、di dtmax，以及时段T内各相的电流突变量的最大值对 应的时间戮 timestampa、timestampb、timestampc; 根据同步得到连续的时段T和每个时段T内各相的平均电压，判断是否存在一相 电压降低同时另外两相电压升高的情况，如果是，则判定发生单相接地故障，并确定故障相 别和接地时间窗口； 当确定发生单相接地故障时，在所述接地时间窗口内，根据故障相的电流突变量 的最大值对应的时间戳与非故障相的电流突变量的最大值对应的时间戳是否同步来确定 暂态接地电流。 本专利技术还提供了一种配电线路暂态接地电流检测装置，包括： 数据参数计算单元，用于根据采样的三相电流iA、iB、h和三相电压v A、vB、vc，同步 计算得到时段T和时段T内各相的数据参数； 所述数据参数包括：时段Τ内各相的平均电压V_A、V_B、V_ C，时段Τ内各相的电流突 变量的最大值di dtmax_A、di dtmax_B、di dtmax，以及时段T内各相的电流突变量的最大值对 应的时间戮 timestampa、timestampb、timestampc; 接地故障判断单元，用于根据同步得到连续的时段T和每个时段T内各相的平均 电压，判断是否存在一相电压降低同时另外两相电压升高的情况，如果是，则判定发生单相 接地故障，并确定故障相别和接地时间窗口； 暂态接地电流确定单元，用于当确定发生单相接地故障时，在所述接地时间窗口 内，根据故障相的电流突变量的最大值对应的时间戳与非故障相的电流突变量的最大值对 应的时间戳是否同步来确定暂态接地电流。 与现有的其它通过无源方式检测接地故障区段方法相比，本专利技术的方法具有如下 优点： 1)极大的改善了检测准确率：本专利技术采用的方法引入电压参数，并通过对A、B、C 三相电压电流数据参数同步综合对比，极大的改善了检测准确率； 2)高性价比：本专利技术采用的方法无需额外设备支持，成本低、见效快、效果好，适 于推广使用。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍。 图1示出了接地故障瞬间暂态过程和信号特征示意图； 图2示出了本专利技术实施例所提供的故障监测装置配置示意图； 图3示出了本专利技术实施例所提供的接地故障瞬间流经各故障监测装置的暂态接 地电流示意图； 图4示出了本专利技术实施例所提供的系统结构示意图； 图5示出了接地前后电压变化过程和接地时间窗口内电流暂态特性； 图6示出了本专利技术实施例所提供的一种暂态接地电流检测流程示意图。【具体实施方式】 本专利技术基于单相接地故障一般发生在相电压接近最大值瞬间这一假设。在接地故 障瞬间，接地暂态信号有如下特征： 1)接地故障瞬间，接地点出现幅值大、频率高的暂态电流； 2)由于所有非故障线路的暂态电流均流向故障线路，经故障点回到大地，导致变 电站到故障点之间的暂态电流幅值最大； 如图1所示，箭头方向示意暂态电流方向，箭头粗细示意暂态电流大小。发生接地故障后，一般情况下，故障相馈线相电压会降低，同时非故障相馈线相电 压会升高。因此，本专利技术实施例通过综合判断一相电压降低同时另外两相电压升高来确定 是否发生单相接地故障，并确定故障相别和接地时间窗口；接地故障瞬间，故障相从故障点 到变电站之间会出现不平衡的突变电流，另一方面需排除负荷电流突变带来的干扰，负荷 电流突变有一个很重要的特性就是一般情况下是同步的，因此，通过对同步性的判断即可 排除负荷电流突变带来的干扰并确定暂态接地电流，如图5所示，图中以A相接地为例，为 方便展示，图中AC相电压电流数据做了缩放处理。 基于上述原理和特性，本专利技术实施例中，优选以母线为单位为每条10kV线路安装 若干故障监测装置，建立由现场各监测点构成的传感网、无线通讯和后台主站系统组成的 配电线路故障在线监测系统，如图2所示。发生接地故障后，各监测点按本专利技术所述方法检 测暂态接地电流，并将整个馈线所有监测点所检测的接地瞬间暂态接地电流传回主站系统 进行算术比较，暂态接地电流最大值对应的监测点的下游即是接地故障区段，如图3所示， 箭头方向示意暂态电流方向，箭头粗细示意暂态电流大小。 上述配电线路故障在线监测系统由线路故障指示器（三相）、远程通讯终端和后 台主站系统（数据中心）有机组成，如图4所示。 线路故障指示器内置电压传感器，实时检测线路对地电压变化情况，判断线路电 压升高或降低，有电或无电。 线路故障指示器内置电流传感器，实时检测线路负荷电流及电流突变情况。 远程通讯终端一方面扮演通讯桥梁的角色，另一方面作为三相线路故障指示器的 主控单元，定时向三相线路故障指示器发送同步命令实现三相线路故障指示器内部计时器 同步。 远程通讯终端与三相线路故障指示器实时进行信息通讯实现三相线路故障指示 器信息的同步综合对比判断处理： 1)通过判断一相电压降低同时另外两相电压升高确定发生接地故障并确定故障 相别和接地时间窗口； 2)通过对比接地时间窗口内电流突变量最大值对应的时间戳是否同步过滤负荷 突变带来的干扰； 3)将故障相接地时间窗口内电流突变量最大值过滤掉干扰后回传至后台主站系 统。 发生单相接地故障后，根据每个监测点得到的暂态接地电流，后台主站系统以母 线为单位对所有监测点回传的暂态接地电流进行算数比较，最大值对应的监测点的下游即 为接地故障区段。 在上述配电线路故障在线监测系统中： 1)关于同步：三相线路故障指示器与远程通讯终端之间采用433MHz无线通讯，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种配电线路暂态接地电流检测方法，其特征在于，所述方法包括：根据采样的三相电流iA、iB、iC和三相电压vA、vB、vC，同步计算得到时段T和时段T内各相的数据参数；所述数据参数包括：时段T内各相的平均电压V_A、V_B、V_C，时段T内各相的电流突变量的最大值didtmax_A、didtmax_B、didtmax_C，以及时段T内各相的电流突变量的最大值对应的时间戳timestamp_A、timestamp_B、timestamp_C；根据同步得到连续的时段T和每个时段T内各相的平均电压，判断是否存在一相电压降低同时另外两相电压升高的情况，如果是，则判定发生单相接地故障，并确定故障相别和接地时间窗口；当确定发生单相接地故障时，在所述接地时间窗口内，根据故障相的电流突变量的最大值对应的时间戳与非故障相的电流突变量的最大值对应的时间戳是否同步来确定暂态接地电流。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡江，刘长寿，朱智翔，
申请(专利权)人：成都协瑞珂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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