一种自适应双母运行方式的小电流接地选线方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自适应双母运行方式的小电流接地选线方法及装置，方法包括：当母线零序电压超过预设阈值时，提取母线零模电压特征频带暂态分量及所有支路零模电流特征频带暂态分量；对所有支路零序电流基波幅值进行阈值判别，筛选出可能故障支路；计算所有可能故障支路零序电流暂态分量的矢量和，当矢量和为0时，若故障母线数为1，则暂态分量累积和最大支路为故障支路；否则根据零序电压奇异点对齐后的各支路零序电流与零序电压故障特征相关特性判断当前支路是否为故障支路；当矢量和不为0时，若所有支路零序电流故障特征可归为不大于故障母线数类，则母线接地，否则故障特征唯一支路为故障支路

【技术实现步骤摘要】
一种自适应双母运行方式的小电流接地选线方法及装置


[0001]本专利技术涉及小电流接地系统双母线接线方式下的单相接地故障检测领域，具体涉及一种自适应双母运行方式的小电流接地选线方法及装置
。

技术介绍

[0002]当用电负荷大
、
重要负荷多
、
对供电可靠性要求高或馈电回路多而采用单母线分段存在困难时，多采用双母线接线方式，因其可靠性高
、
母线检修不断电
、
母线隔离开关检修不断电以及调度灵活
、
扩建方便的优点，双母线接线方式广泛应用于大型工业企业总降压变电所的
35
～
110kV
母线系统和有重要高压负荷的6～
10kV
母线系统中
。
[0003]现有的小电流接地系统选线方法与装置，监测的各支路零序电流须严格关联所属母线，否则可能造成误动或拒动，而倒闸操作在双母线系统较为常见，即支路所属母线存在不确定性，造成小电流接地系统选线装置不能及时自动更新各支路所属母线配置，影响最终选线结果
。
[0004]另外，当系统发生永久性接地故障时，若处理不及时，可能会引发一系列的危害：非故障相对地电压升高
(
最大至线电压值
)
，系统中的绝缘薄弱点可能击穿，造成短路故障；数值不大的故障电流会长期存在，易引发触电事故，烧坏设备并可能发展成相间短路故障；故障点产生间歇型电弧时，一定条件下将产生串联谐振过电压，其值可达相电压r/>2.5
～3倍，对系统绝缘危害很大
。
[0005]因此，亟需提出一种自适应双母运行方式的小电流接地选线方法，以解决双母线接线系统各支路所属母线存在不确定性无法自动匹配
、
双母接线方式支路刀闸位置采集困难，以及现有接地选线方法支路零序电流与零序电压耦合性强等问题
。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：本专利技术的目的在于提出一种自适应双母运行方式的小电流接地选线方法及装置，解决上述
技术介绍
中提出的问题，适用于双母接线方式小电流接地系统
。
[0007]技术方案：第一方面，一种自适应双母运行方式的小电流接地选线方法，包括以下步骤：
[0008]获取双母线零序电压采样值，当母线零序电压超过预设的电压阈值时，通过数字滤波方法提取母线零模电压特征频带暂态分量及所有支路零模电流特征频带暂态分量；
[0009]根据预设的电流阈值对所有支路零序电流基波幅值进行判别，筛选出可能故障支路；
[0010]计算所有可能故障支路零序电流暂态分量的矢量和，当暂态分量矢量和为“0”时，若故障母线数为“1”，则确定暂态分量累积和最大支路为故障支路；否则，根据零序电压奇异点对齐后的各支路零序电流与零序电压故障特征相关特性判断当前支路是否为故障支路；当暂态分量矢量和不为“0”时，若所有支路零序电流故障特征可归为不大于故障母线数类，则母线接地，否则，故障特征唯一支路为故障支路
。
[0011]根据第一方面的某些实施方式，判断母线零序电压是否超过预设的电压阈值包括：根据公式计算母线零序电压幅值
U
0n
，式中
u
0nj
是母线
n
零序电压第
j
个采样值，
N
为半个周期内采样点数，判断是否
U
0n
>U
set
，
U
set
为预设的电压阈值
。
[0012]根据第一方面的某些实施方式，根据预设的电流阈值对所有支路零序电流基波幅值进行判别，筛选出可能故障支路包括：对每条支路，获取支路零序电流基波幅值
I
0Hm1
，若
I
0nm1
>I
set
，
则当前支路为可能故障支路，否则当前支路为非故障支路，
I
set
为预设的电流阈值，筛选出
m
条可能故障支路
。
[0013]根据第一方面的某些实施方式，所有可能故障支路零序电流暂态分量的矢量和的计算表达式如下：式中，
m
为可能故障支路数，
i
0(f)
为支路零序电流特征频带暂态分量
。
[0014]根据第一方面的某些实施方式，暂态分量累积和由完整2个周波特征频带暂态分量计算得到，表达式如下：
E
x(f)
为暂态分量累积和，
i
0(f)
为支路零序电流特征频带暂态分量
。
[0015]根据第一方面的某些实施方式，零序电压奇异点选取方法如下：判断是否满足
u
i+q
>K
set
u
i
，若满足则第
i+1
点为奇异点，式中，
u
i
为零序电压缓存数据内第
i
点采样值，
u
i+q
为零序电压缓存数据内第
(i+q)
点采样值，
K
set
为变化系数，
q
为判定第
i+1
点为奇异点所需连续变化点数；
[0016]零序电压奇异点对齐包括：根据双母线零序电压特征频带暂态分量奇异点分别确定故障初始时刻，并基于故障初始时刻对齐零序电压
、
零序电流特征频带暂态分量数据
。
[0017]根据第一方面的某些实施方式，根据支路零序电流与零序电压故障特征相关特性判断当前支路是否为故障支路包括：根据双母线零序电压特征频带暂态分量或支路零序电流特征频带暂态分量的峰值点和谷值点确定故障特征相似性研判区间，判断故障特征研判区间内的零序电压和零序电流相似性，若反相似，则当前支路为故障支路，否则为非故障支路，其中相似性计算方法如下：
[0018][0019]式中，
vp
是谷值点序号，
pp
为峰值点序号；
|vp
‑
pp|
是故障特征相似性研判区间；
vp<pp
？
vp:pp
表示取二者的较小值；
a、b
分别是母线零序电压和支路零序电流特征频带暂态分量；反相似性定义为
‑
1.05≤Coe≤
‑
0.95。
[0020]根据第一方面的某些实施方式，所有支路零序电流故障特征可归为不大于故障母线数类的判断包括：根据双母线零序电压特征频带暂态分量的峰值点和谷值点确定故障特征相似性研判区间，计算研判区间内任两个支路零序电流之间的相似性，判断相似性的值是否不大于故障母线数类，其中相似性计算方法如下：
[0021][0022]式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自适应双母运行方式的小电流接地选线方法，其特征在于，包括以下步骤：获取双母线零序电压采样值，当母线零序电压超过预设的电压阈值时，通过数字滤波方法提取母线零模电压特征频带暂态分量及所有支路零模电流特征频带暂态分量；根据预设的电流阈值对所有支路零序电流基波幅值进行判别，筛选出可能故障支路；计算所有可能故障支路零序电流暂态分量的矢量和，当暂态分量矢量和为“0”时，若故障母线数为“1”，则确定暂态分量累积和最大支路为故障支路；否则，根据零序电压奇异点对齐后的各支路零序电流与零序电压故障特征相关特性判断当前支路是否为故障支路；当暂态分量矢量和不为“0”时，若所有支路零序电流故障特征可归为不大于故障母线数类，则母线接地，否则，故障特征唯一支路为故障支路
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断母线零序电压是否超过预设的线
n
零序电压第
j
个采样值，
N
为半个周期内采样点数，判断是否
U
0n
>U
0set
，
U
0set
为预设的电压阈值
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设的电流阈值对所有支路零序电流基波幅值进行判别，筛选出可能故障支路包括：对每条支路，获取支路零序电流基波幅值
I
0Hm1
，若
I
0Hm1
>I
set
，则当前支路为可能故障支路，否则当前支路为非故障支路，
I
set
为预设的电流阈值，筛选出
m
条可能故障支路
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所有可能故障支路零序电流暂态分量的矢量和的计算表达式如下：式中，
m
为可能故障支路数，
i
0(f)
为支路零序电流特征频带暂态分量；暂态分量累积和由完整2个周波特征频带暂态分量计算得到，表达式如下：
E
x(f)
为暂态分量累积和
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，零序电压奇异点选取方法如下：判断是否满足
u
i+q
>K
set
u
i
，若满足则第
i+1
点为奇异点，式中，
u
i
为零序电压缓存数据内第
i
点采样值，
u
u+q
为零序电压缓存数据内第
(i+q)
点采样值，
K
set
为变化系数，
q
为判定第
i+1
点为奇异点所需连续变化点数；零序电压奇异点对齐包括：根据双母线零序电压特征频带暂态分量奇异点分别确定故障初始时刻，并基于故障初始时刻对齐零序电压
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏磊，吴海，吴通华，朱亚军，胡松，金鹏，黄峰，岳达，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：