一种配电架空电缆混合线路单相接地故障定位方法技术

本发明专利技术涉及一种配电架空电缆混合线路单相接地故障定位方法,包括以下步骤：（1）获取各输电线路上各节点位置的零序电压和三相电流，将三相电流合成得到零序电流，对上述零序电压和零序电流信号进行模数转换；（2）当零序电压瞬时值达到设定的启动值时，这个时间节点定义为T1，开始录波，录T1时刻前面的2个周波及T1后面的6个周波；（3）根据录波得到的数据采用智能融合算法进行故障判断；（4）最终得到的故障位置位于根据上述步骤（2）和（3）判断得出的节点与其后一节点之间的输电线路上。本发明专利技术的配电架空电缆混合线路单相接地故障定位方法提升了配电线路单向接地故障定位的准确度和快速性。

【技术实现步骤摘要】
一种配电架空电缆混合线路单相接地故障定位方法
本专利技术属于输配电故障定位
，尤其涉及一种配电架空电缆混合线路单相接地故障定位方法。
技术介绍
配电网通常是指110KV及以下电压等级的电网，在电力系统中担负着向用户直接供电的职能。配电网供电的可靠性直接影响用户用电的安全性和经济性。据统计，电力用户遭受的停电时间95％以上是由于配电系统原因造成的，电力系统损耗约有一半产生在配电网。近年来，随着国民经济的发展，用电负荷大幅增加，部分地区由于配电网建设跟不上用电负荷水平的增长而出现拉闸限电、故障频发等现象。与此同时，用户对电能质量要求也越来越高。无论是电网调度人员还是用户都迫切希望能够对配电网供电的安全性和经济性进行量化分析，以提高调度员决策的精确性和配电网的智能化水平。研究故障前的配电网风险评估与预警技术，故障过程中的快速故障定位技术以及故障后的配电网故障诊断技术对于当前配电网智能化建设具有重要的理论研究意义和工程实践价值。单相接地故障定位问题长期以来困扰运行部门，目前在现场工作人员往往通过试拉路法确定故障区段，即首先断开变电站内故障线路的出线断路器，然后断开线路中间的分段开关，最后重合变电站的出线断路器，如果没有故障发生说明故障点位于分段开关的后面，以此类推。每一次开关的断开和闭合都会对电网造成冲击，容易产生操作过电压和谐振过电压，频繁的开关操作也会减少开关使用寿命。对于无人值班变电站，需要远方遥控操作，更增加了设备的负担。所以快速准确的故障定位技术有利于维护电网设备，提高设备的使用寿命，减少维护检修负担。综上所述，小电流接地系统单相接地故障定位技术能够提高供电可靠性、提高供电部门和用户的经济效益、维护电网设备，具有重要的意义。实施配电自动化是解决配电网目前存在的问题的根本保证，而配电网故障定位是配电自动化的关键技术之一，如何快速准确地对配电网故障进行定位对我国配电网系统的经济可靠运行起着重要的作用。但是故障定位的方法多种多样，而且得到的定位结果各有差异，因此有必要研究配电网故障处理性能测试的方法用以保证故障定位的准确性，不仅保证电网安全、稳定和经济运行，而且有助于新能源技术在电力系统的推广使用，能够提高供电部门和用户的社会和经济效益，对电力系统的安全生产具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种配电架空电缆混合线路单相接地故障定位方法，提升配电线路单向接地故障定位的准确度和快速性。本专利技术采用的技术方案是：一种配电架空电缆混合线路单相接地故障定位方法，包括以下步骤：(1)获取各输电线路上各节点位置的零序电压和三相电流，将三相电流合成得到零序电流，对上述零序电压和零序电流信号进行模数转换；(2)当零序电压瞬时值达到设定的启动值时，这个时间节点定义为T1，开始录波，录T1时刻前面的2个周波及T1后面的6个周波；(3)根据录波得到的数据采用智能融合算法进行故障判断，智能融合算法包括暂态HHT算法、EMD算法、暂态能量算法和首半波算法，采用公式Sn＝μ1n|J1n|+μ2n|J2n|+μ3n|J3n|+μ4n|J4n|进行信号特征的计算，其中J1n、J2n、J3n、J4n依次表示四种不同信号处理方法处理后的数值，μ1n、μ2n、μ3n、μ4n依次表示四种不同信号处理方法的权重，若Sn值为负值则判断该节点位置存在接地故障，若Sn值为正值则判断该节点位置不存在接地故障；(4)最终得到的故障位置位于根据上述步骤(2)和(3)判断得出的节点与其后一节点之间的输电线路上。进一步，还包括选线校正的步骤；在该步骤中获取变电站内各配电母线上的零序电压以及从变电站内引出的各配电支线上的三相电流，将三相电流合成得到零序电流；对上述零序电压和零序电流信号进行模数转换；当零序电压瞬时值达到设定的启动值时，这个时间节点定义为T2，开始录波，录T2时刻前面的2个周波及T2后面的6个周波；采用HHT算法、EMD算法、暂态能量算法和首半波算法中的一种或多种判断故障所在的配电支线，该配电支线的编号与判断得到的故障点所在的配电支线的编号进行比对。进一步，在步骤(2)中，每毫秒录一个点，每个周波内录波120个点，共得到不少于960个点。进一步，在步骤(3)中，权重μ1n、μ2n、μ3n、μ4n在系统内进行自适应调整，当某个算法的信号特征明显则增加权重，否则减小权重，当某个节点提取的特征信号方向与其它位置的信号特征相反则增加权重。本专利技术的优点和积极效果是：1、通过获取配电支线上各线杆位置的多点位三相电压、零序电压、三相电流及零序电流，通过以上述三相电压、零序电压、三相电流和零序电流为参数的综合计算，实现了对单向接地故障位置的判断，判断得到的单向接地故障点位于配电支线上相邻两个线杆之间，因此实现了对故障位置的相对精确定位，更容易对故障进行及时处理。2、通过引入由多种当前主流算法构成的融合算法并为各算法赋予权重，实现了故障特征信号的有效提取，提升了单向接地故障判断的快速性和准确性。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：本专利技术的配电架空电缆混合线路单相接地故障定位方法包括以下步骤：(1)获取各输电线路上各节点位置的零序电压和三相电流，将三相电流合成得到零序电流，对上述零序电压和零序电流信号进行模数转换；在配电线路上的各节点位置安装设置有定位装置，定位装置包括用于获取三相电压和零序电压的电压组件以及用于获取三相电流的电流组件，获取得到的三相电流合成该节点位置的零序电流。通过设置上述定位装置，实现了零序电压和零序电流的获取。上述零序电压信号和零序电流信号经模数转换形成数字信号后，供系统故障判断使用。(2)当零序电压瞬时值达到设定的启动值时，这个时间节点定义为T1，开始录波，录T1时刻前面的2个周波及T1后面的6个周波；上述“设定的启动值”是指高于零序电压瞬时值的一个设定值，由于故障发生时，正常的零序电压正弦波具有恒定的峰值，当故障发生时，在发生的时刻也就是T1时刻，系统检测到峰值发生了阶跃式的变化。这个峰值产生阶跃的时刻T1就作为系统响应的时间信号，系统自动录波以获取T1时刻之前的2个周波、T1时刻之后的两个周波。本实施例中，每毫秒录一个点，每个周波内录波120个点，共得到不少于960个点。(3)根据录波得到的数据采用智能融合算法进行故障判断，智能融合算法包括暂态HHT算法、EMD算法、暂态能量算法和首半波算法，采用公式Sn＝μ1n|J1n|+μ2n|J2n|+μ3n|J3n|+μ4n|J4n|进行信号特征的计算，其中J1n、J2n、J3n、J4n依次表示四种不同信号处理方法处理后的数值，μ1n、μ2n、μ3n、μ4n依次表示四种不同信号处理方法的权重，若Sn值为负值则判断该节点位置存在接地故障，若Sn值为正值则判断该节点位置不存在接地故障；本步骤中，权重μ1n、μ2n、μ3n、μ4n在系统内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电架空电缆混合线路单相接地故障定位方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)获取各输电线路上各节点位置的零序电压和三相电流，将三相电流合成得到零序电流，对上述零序电压和零序电流信号进行模数转换；/n(2)当零序电压瞬时值达到设定的启动值时，这个时间节点定义为T1，开始录波，录T1时刻前面的2个周波及T1后面的6个周波；/n(3)根据录波得到的数据采用智能融合算法进行故障判断，智能融合算法包括暂态HHT算法、EMD算法、暂态能量算法和首半波算法，采用公式/nS

【技术特征摘要】
1.一种配电架空电缆混合线路单相接地故障定位方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)获取各输电线路上各节点位置的零序电压和三相电流，将三相电流合成得到零序电流，对上述零序电压和零序电流信号进行模数转换；
(2)当零序电压瞬时值达到设定的启动值时，这个时间节点定义为T1，开始录波，录T1时刻前面的2个周波及T1后面的6个周波；
(3)根据录波得到的数据采用智能融合算法进行故障判断，智能融合算法包括暂态HHT算法、EMD算法、暂态能量算法和首半波算法，采用公式
Sn＝μ1n|J1n|+μ2n|J2n|+μ3n|J3n|+μ4n|J4n|进行信号特征的计算，其中J1n、J2n、J3n、J4n依次表示四种不同信号处理方法处理后的数值，μ1n、μ2n、μ3n、μ4n依次表示四种不同信号处理方法的权重，若Sn值为负值则判断该节点位置存在接地故障，若Sn值为正值则判断该节点位置不存在接地故障；
(4)最终得到的故障位置位于根据上述步骤(2)和(3)判断得出的节点与其后一节点之间的输电线路上。


2.根据权利要求1所述的一种配电架...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东平，孙军鹏，刘柏源，孙海玉，徐振，菅淑婷，叶海飞，田新，张桂晨，吴直平，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司商丘供电公司，
类型：发明
国别省市：河南;41