一种新的小电流接地选线成套设备及其接地选线方法技术

本发明专利技术公开一种新的小电流接地选线成套设备及其接地选线方法，本发明专利技术提供的方法包括对母线零序电压进行故障研判启动计算；基于启动计算结果，对母线零序电压及各线路零序电流进行故障录波，基于故障录波数据查找故障启动点，基于故障启动点，得到母线零序电压和各线路零序电流的故障分量；对各线路零序电流故障分量进行有效值判定，获取剩余待选线路，对剩余待选线路通过群体或者自举方法计算暂态法及稳态法相应的研判变量，对暂态法和稳态法选线结果进行融合算法和一致性判定，研判出接地故障线路。本发明专利技术适用于我国小电流接地系统中金属性接地、高阻接地、过零接地、弧光接地等多种接地故障工况，实现可靠精准的接地选线，选线结果可信度高。线结果可信度高。线结果可信度高。

【技术实现步骤摘要】
一种新的小电流接地选线成套设备及其接地选线方法


[0001]本专利技术涉及接地选线
，特别涉及一种新的小电流接地选线成套设备及其接地选线方法。

技术介绍

[0002]配电网故障选线困难，很多专家学者开发出很多小电流接地选线装置(以下简称选线装置)，但是实际现场的选线正确率仍然不理想，没有达到可靠选线的技术要求，供电部门迫切希望能够开发出可靠实用的小电流接地选线成套设备。变电站上小电流接地选线需要一次安装零序电流互感器，二次安装选线装置，当前，零序电流互感器和选线装置均为孤立设计和安装使用，没有进行统一规范按需设计。
[0003]现场配置的零序电流互感器，一般均按照保护用电流互感器进行配置，而配电网发生单相接地故障后，往往故障零序电流运行在电流互感器测量范围的下限(1％～5％额定电流值附近或更低)，不能很好的满足选线装置及零序电流采样精度要求。
[0004]选线装置现有的接地选线算法，要么单纯使用稳态法进行接地选线，要么采用近年来不断兴起流行的暂态法进行选线，但是均存在不同程度的缺陷，无法满足接地选线的准确性，未达到实用化技术要求。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中所存在的接地选线准确性不足的问题，本专利技术提出了一种新的小电流接地选线成套设备，其设备由高精度零序电流互感器以及配套的小电流接地选线装置整体设计组成。同时本专利技术提供了一种新的小电流接地选线装置的选线方法，基于高精度零序电流互感器采样数据，将群体选线和自举选线相结合，将暂态法与稳态法相结合进行研判的实用融合研判选线方法，能够提高接地选线的精准度和准确率。
[0006]本专利技术提供的一种新的小电流接地选线成套设备，具体包括：小电流接地选线装置及若干个高精度零序电流互感器；
[0007]所述小电流接地选线装置安装在变电站主控室内，所述若干个高精度零序电流互感器安装在若干个变电站开关柜中；
[0008]所述小电流接地选线装置与所述若干个高精度零序电流互感器连接；
[0009]所述高精度零序电流互感器用于采集各线路中的零序电流；
[0010]所述小电流接地选线装置用于采集母线中的零序电压及各线路中的零序电流，同时基于母线零序电压和各线路中的零序电流进行接地选线处理；
[0011]所述小电流接地选线装置内设置有模拟采样通道；
[0012]所述模拟采样通道包括零序电流采样通道及电压采样通道；
[0013]所述零序电流采样通道用于对多路零序电流进行同步高速并行采样；
[0014]所述电压采样通道用于对多路零序电压进行同步高速并行采样。
[0015]可选的，所述零序电流采样通道包括小电流互感器、IV电流变换器、AD转换器及零
序电流可编程逻辑芯片；
[0016]所述电压采样通道包括电压变换器、AD转换器、电压可编程逻辑芯片。
[0017]本专利技术还提供了一种基于新的小电流接地选线方法，包括，
[0018]采集母线零序电压及各线路零序电流，基于所述母线零序电压，进行故障研判启动计算；
[0019]基于所述故障研判启动计算结果，对所述母线零序电压及各线路零序电流进行高精度故障录波，获取故障录波数据，基于故障录波数据进行故障启动点查找，得到故障启动点，基于故障启动点，得到故障后第一周波零序电压故障分量和各线路零序电流故障分量；
[0020]对各线路零序电流故障分量进行有效值计算，研判筛选后获取剩余待选线路；
[0021]当所述剩余待选线路的数量M＝0时，得到无故障的选线结果；
[0022]当所述剩余待选线路的数量M≥3时，基于剩余待选线路对故障录波数据进行群体研判，获取选线结果；
[0023]当所述剩余待选线路的数量M＜3时，基于剩余待选线路对故障录波数据进行自举研判，获取选线结果。
[0024]可选的，进行故障研判处理的故障研判启动计算具体步骤包括
[0025]基于所述母线零序电压，获取母线零序电压故障分量ΔU
0k
，获取过程如下：
[0026]ΔU
0k
＝U
k
‑
U
k
‑
5*N
；
[0027]其中，U
k
为当前周波的采样点，U
k
‑
5*N
为当前周波的前5周波对应采样点；
[0028]基于母线零序电压故障分量ΔU
0k
，计算母线零序电压故障分量有效值ΔU
0故
，当ΔU
0故
≥ΔU
0SET
时，进行故障录波数据保存；其中，ΔU
0SET
为零序电压定值，ΔU
0SET
＝min{15V，5倍最大历史不平衡电压值}。
[0029]可选的，基于故障录波数据进行故障启动点查找的具体步骤包括：
[0030]基于故障录波数据，获取零序电压故障分量波形曲线；
[0031]基于零序电压故障分量波形曲线，通过突变量差值计算法进行故障启动点查找，得到故障启动点。
[0032]可选的，基于故障启动点，计算故障后第一周波零序电压故障分量和零序电流故障分量，具体步骤包括：
[0033]基于故障启动点，计算故障后第一周波零序电压故障分量ΔU
暂0k
和各线路零序电流故障分量ΔI
暂0ik
的过程为：
[0034]ΔU
暂0k
＝U
0k
‑
U
0k
‑1[0035]ΔI
暂0ik
＝I
0ik
‑
I
0ik
‑1[0036]其中，U
0k
为故障后第一周波零序电压k时刻采样值，U
0k
‑1为故障前一周波零序电压对应k时刻采样值，I
0ik
为故障后第一周波第i条线路k时刻的零序电流采样值。，I
0ik
‑1为故障前一周波第i条线路对应k时刻的零序电流采样值。
[0037]可选的，获取剩余待选线路的具体步骤包括：
[0038]对各线路零序电流故障分量进行均方根计算，得到均方根有效值I
RMS
，计算过程如下：
[0039][0040]其中，N为一个周波的采样点，x(n)为各线路n中零序电流故障分量的离散采样点；
[0041]对均方根有效值进行判定，将均方根有效值低于定值的线路进行去除，研判筛选得到剩余待选路线。
[0042]可选的，当所述剩余待选线路的数量M≥3时，基于剩余待选线路进行群体研判的具体过程包括：
[0043]基于所述剩余待选线路的录波数据进行群体研判暂态法研判变量计算；
[0044]其中，群体暂态研判变量计算包括：暂态零序电压故障分量的起始角、暂态零序电流故障分量的波形相关系数和衰减直流分量；
[0045本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新的小电流接地选线成套设备，其特征在于，包括：小电流接地选线装置及若干个高精度零序电流互感器；所述小电流接地选线装置安装在变电站主控室内，所述若干个高精度零序电流互感器安装在若干个变电站开关柜中；所述小电流接地选线装置与所述若干个高精度零序电流互感器连接；所述高精度零序电流互感器用于采集各线路中的零序电流；所述小电流接地选线装置用于采集母线中的零序电压及各线路中的零序电流，同时基于母线零序电压和各线路中的零序电流进行接地选线处理；所述小电流接地选线装置内设置有模拟采样通道；所述模拟采样通道包括零序电流采样通道及电压采样通道；所述零序电流采样通道用于对多路零序电流进行同步高速并行采样；所述电压采样通道用于对多路零序电压进行同步高速并行采样。2.根据权利要求1所述新的小电流接地选线成套设备，其特征在于：所述零序电流采样通道包括小电流互感器、IV电流变换器、AD转换器及零序电流可编程逻辑芯片；所述电压采样通道包括电压变换器、AD转换器、电压可编程逻辑芯片。3.一种基于新的小电流接地选线方法，其特征在于：包括，采集母线零序电压及各线路零序电流，基于所述母线零序电压，进行故障研判启动计算；基于所述故障研判启动计算结果，对所述母线零序电压及各线路零序电流进行高精度故障录波，获取故障录波数据，基于故障录波数据进行故障启动点查找，得到故障启动点，基于故障启动点，得到故障后第一周波零序电压故障分量和各线路零序电流故障分量；对各线路零序电流故障分量进行有效值计算，研判筛选后获取剩余待选线路；当所述剩余待选线路的数量M＝0时，得到无故障的选线结果；当所述剩余待选线路的数量M≥3时，基于剩余待选线路对故障录波数据进行群体研判，获取选线结果；当所述剩余待选线路的数量M＜3时，基于剩余待选线路对故障录波数据进行自举研判，获取选线结果。4.根据权利要求3所述新的小电流接地选线方法，其特征在于：进行故障研判处理的故障研判启动计算具体步骤包括基于所述母线零序电压，获取母线零序电压故障分量ΔU
0k
，获取过程如下：ΔU
0k
＝U
k
‑
U
k
‑
5*N
；其中，U
k
为当前周波的采样点，U
k
‑
5*N
为当前周波的前5周波对应采样点；基于母线零序电压故障分量ΔU
0k
，计算母线零序电压故障分量有效值
△
U
0故
，当
△
U
0故
≥
△
U
0SET
时，进行故障录波数据保存；其中，
△
U
0SET
为零序电压定值，
△
U
0SET
＝min{15V，5倍最大历史不平衡电压值}。5.根据权利要求3所述新的小电流接地选线方法，其特征在于：基于故障录波数据进行故障启动点查找的具体步骤包括：基于故障录波数据，获取零序电压故障分量波形曲线；
基于零序电压故障分量波形曲线，通过突变量差值计算法进行故障启动点查找，得到故障启动点。6.根据权利要求3所述新的小电流接地选线方法，其特征在于：基于故障启动点，计算故障后第一周波零序电压故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁寅锋，彭时雄，王聪，柴小亮，李海璇，安春亮，王彦博，张子静，张子航，
申请(专利权)人：保定市炜达电力设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：