一种配网故障指示器录波准确度测试方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种配网故障指示器录波准确度测试方法包括：将被模拟的配电网单相接地故障对应的多个仿真时间步长以及影响因素，输入到预先构建的中性点经消弧线圈接地系统仿真模型中，得到不同采样频率下的暂态零序电流波形数据；基于预先设置的标准采样频率下的暂态零序电流波形数据与不同频率中不包含标准采样频率的采样频率下的暂态零序电流波形数据进行对比，得到暂态峰值误差；其中，所述中性点经消弧线圈接地系统仿真模型，由中性点经消弧线圈接地系统仿真典型配电网进行的三相建模，以及设定好的线路和元件参数构建而成；反映了各种故障条件采样频率对于故障指示器故障录波误差的影响，进一步提升配电网故障识别与定位设备的运行效果。与定位设备的运行效果。与定位设备的运行效果。

【技术实现步骤摘要】
一种配网故障指示器录波准确度测试方法及系统


[0001]本专利技术属于配网设备检测
，涉及一种配网故障指示器录波准确度测试方法及系统。

技术介绍

[0002]目前中低压配电网大部分均采用中性点非直接接地系统，即小电流接地系统，据不完全统计配电网系统运行中80％以上的故障为单相接地故障，或由单相接地故障引起相关故障。随着对配电网故障识别与定位准确性要求的不断提高，通过三相故障录波合成来提高故障识别与定位准确性的暂态录波型配电线路故障指示器得到广泛应。中性点经消弧线圈接地系统(NES)发生单相接地故障时，电压、电流等电气故障量变化不明显，故障录波装置的录波精度直接影响故障识别与定位的准确性。
[0003]目前有学者一方面对故障指示器的故障信息获取进行优化，另一方面为了确保配电网故障指示器能够安全、稳定、可靠运行，建设了专用检测系统对各种故障指示器的功能和性能进行检测。如有设计配电网新型在线监测装置，通过使用罗氏线圈监测各条出线的电流，基于空间电容分压的电压传感器采集电压，实现高精度故障录波，提高了录波启动灵敏度和暂态信号采集精度；有的提出了通过汇集单元向采集单元发送同步包的方式，有的提出了将对时报文拆解成时钟报文与对时命令的改进主站广播对时法等实现了三相同步录波。目前的故障指示器检测平台设计方案可分成三种：现场人工试验，通过在实际10kV小电流接地系统进行输电线路人工单相接地试验来考核故障指示器系统运行情况，进而分析其有效性；物理动态仿真模拟，通过物理模型等效的方法建立故障模拟单元，电源，线路和负荷模型，构成配网模型；数字化实时仿真模拟，由数字化实时仿真器、仿真后台系统、大电流、高电压实时发生装置组成，可模拟配电线路不同故障工况。
[0004]现场运行数据显示，通过入网检测的故障指示器运行效果与设计数据具有一定差距，选线定位装置和故障指示器对单相接地故障的定位准确率仍然不高。为了测试故障指示器能否可靠地完成故障录波和故障定位，需要对该类设备完善故障录波质量管控的试验检测手段。

技术实现思路

[0005]针对现有的现场运行数据显示的通过入网检测的故障指示器运行效果与设计数据具有一定差距，选线定位装置和故障指示器对单相接地故障的定位准确率仍然不高的问题，本专利技术提供了一种配网故障指示器录波准确度测试方法，包括：
[0006]将被模拟的配电网单相接地故障对应的多个仿真时间步长以及影响因素，输入到预先构建的中性点经消弧线圈接地系统仿真模型中，得到不同采样频率下的暂态零序电流波形数据；
[0007]基于预先设置的标准采样频率下的暂态零序电流波形数据与不同频率中不包含标准采样频率的采样频率下的暂态零序电流波形数据进行对比，得到暂态峰值误差；
[0008]其中，所述中性点经消弧线圈接地系统仿真模型，由中性点经消弧线圈接地系统仿真典型配电网进行的三相建模，以及设定好的线路和元件参数构建而成。
[0009]优选的，所述将被模拟的配电网单相接地故障对应的多个仿真时间步长以及影响因素，输入到预先构建的中性点经消弧线圈接地系统仿真模型中，得到不同采样频率下的暂态零序电流波形数据，包括：
[0010]基于影响因素取值模拟配电网单相接地各故障类型，分别根据所述单相接地故障对应的多个仿真时间步长得到采样时段内预设数据点多个采样频率的暂态零序电流数据；
[0011]基于所述采样时段内预设数据点多个采样频率的暂态零序电流数据绘制出多个采样频率的暂态零序电流波形。
[0012]优选的，所述影响因素，包括：预设取值范围内的单相接地故障过渡电阻、故障距离和故障相角。
[0013]优选的，所述基于预先设置的标准采样频率下的暂态零序电流波形数据与不同频率中不包含标准采样频率的采样频率下的暂态零序电流波形数据进行对比，得到暂态峰值误差，包括：
[0014]基于各采样频率下波形与标准采样频率波形的最大暂态峰值误差不能大于预设值的条件，对各采样频率下所述各故障线路的暂态零序电流波形数据分别在不同过渡电阻、不同故障距离和不同故障相角下进行对比计算得到最大暂态峰值瞬时误差；
[0015]基于所述不同过渡电阻、不同故障距离和不同故障相角下的最大暂态峰值瞬时误差绘制出关于采样频率和最大暂态峰值瞬时误差的线形图，得到暂态峰值误差趋势。
[0016]优选的，所述最大暂态峰值瞬时误差的计算如下式所示：
[0017][0018]式中，ERROR为最大暂态峰值瞬时误差，y
itp
为采样频率为i(kHz)下的暂态峰值，y
10tp
为采样频率为标准采样频率下的暂态峰值。
[0019]优选的，所述基于所述不同过渡电阻、不同故障距离和不同故障相角下的最大暂态峰值瞬时误差绘制出关于采样频率和最大暂态峰值瞬时误差的线形图，得到暂态峰值误差趋势，包括：
[0020]分别改变过渡电阻、故障距离以及故障相角，依次增加采样频率得到所述最大暂态峰值瞬时误差均随着采样频率的增加呈现下降的趋势，并在达到预设采样频率时下降趋势趋于稳定的线型图。
[0021]优选的，所述线路和元件参数，包括：输电线路，电源参数，变压器参数及负荷参数；
[0022]所述输电线路包括：五回出线，两条架空线，两条电缆以及架空电缆混合出线。
[0023]优选的，所述中性点经消弧线圈接地系统仿真模型，利用MATLAB/Simulink软件为中性点经消弧线圈接地系统仿真典型配电网进行三相建模。
[0024]基于同一构思，本专利技术提供了一种配网故障指示器录波准确度测试系统，包括：波形数据模块和误差求解模块；
[0025]所述波形数据模块，用于将被模拟的配电网单相接地故障对应的多个仿真时间步
长以及影响因素，输入到预先构建的中性点经消弧线圈接地系统仿真模型中，得到不同采样频率下的暂态零序电流波形数据；
[0026]所述误差求解模块，用于基于预先设置的标准采样频率下的暂态零序电流波形数据与不同频率中不包含标准采样频率的采样频率下的暂态零序电流波形数据进行对比，得到暂态峰值误差；
[0027]其中，所述中性点经消弧线圈接地系统仿真模型，由中性点经消弧线圈接地系统仿真典型配电网进行的三相建模，以及设定好的线路和元件参数构建而成。
[0028]优选的，所述波形数据模块，包括：暂态零序电流数据子模块和波形子模块；
[0029]所述暂态零序电流数据子模块，用于基于影响因素取值模拟配电网单相接地各故障类型，分别根据所述单相接地故障对应的多个仿真时间步长得到采样时段内预设数据点多个采样频率的暂态零序电流数据；
[0030]所述波形子模块，用于基于所述采样时段内预设数据点多个采样频率的暂态零序电流数据绘制出多个采样频率的暂态零序电流波形。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0032]1、本专利技术提供了一种配网故障指示器录波准确度测试方法包括：将被模拟的配电网单相接地故障对应的多个仿真时间步长以及影响因素，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配网故障指示器录波准确度测试方法，其特征在于，包括：将被模拟的配电网单相接地故障对应的多个仿真时间步长以及影响因素，输入到预先构建的中性点经消弧线圈接地系统仿真模型中，得到不同采样频率下的暂态零序电流波形数据；基于预先设置的标准采样频率下的暂态零序电流波形数据与不同频率中不包含标准采样频率的采样频率下的暂态零序电流波形数据进行对比，得到暂态峰值误差；其中，所述中性点经消弧线圈接地系统仿真模型，由中性点经消弧线圈接地系统仿真典型配电网进行的三相建模，以及设定好的线路和元件参数构建而成。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将被模拟的配电网单相接地故障对应的多个仿真时间步长以及影响因素，输入到预先构建的中性点经消弧线圈接地系统仿真模型中，得到不同采样频率下的暂态零序电流波形数据，包括：基于影响因素取值模拟配电网单相接地各故障类型，分别根据所述单相接地故障对应的多个仿真时间步长得到采样时段内预设数据点多个采样频率的暂态零序电流数据；基于所述采样时段内预设数据点多个采样频率的暂态零序电流数据绘制出多个采样频率的暂态零序电流波形。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述影响因素，包括：预设取值范围内的单相接地故障过渡电阻、故障距离和故障相角。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于预先设置的标准采样频率下的暂态零序电流波形数据与不同频率中不包含标准采样频率的采样频率下的暂态零序电流波形数据进行对比，得到暂态峰值误差，包括：基于各采样频率下波形与标准采样频率波形的最大暂态峰值误差不能大于预设值的条件，对各采样频率下所述各故障线路的暂态零序电流波形数据分别在不同过渡电阻、不同故障距离和不同故障相角下进行对比计算得到最大暂态峰值瞬时误差；基于所述不同过渡电阻、不同故障距离和不同故障相角下的最大暂态峰值瞬时误差绘制出关于采样频率和最大暂态峰值瞬时误差的线形图，得到暂态峰值误差趋势。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述最大暂态峰值瞬时误差的计算如下式所示：式中，ERROR为最大暂态峰值瞬时误差，y
itp
为采样频率为i(kHz...

【专利技术属性】
技术研发人员：史常凯，符金伟，梁英，关石磊，尹惠，高源，李景丽，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：