一种基于零序电流的同步录波故障检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于零序电流的同步录波故障检测方法，属于电路故障检测方法技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种基于零序电流的同步录波故障检测方法


[0001]本专利技术涉及电路故障检测方法
，尤其涉及一种基于零序电流的同步录波故障检测方法
。

技术介绍

[0002]为了进一步提高用电的可靠性，就需要在配电网故障发生后，及时地发现故障点并进行处理，最大限度地减少停电时间
。
在配电网系统中，由于工作和很多方面的原因，需要对电网的电压
、
电流等参数进行实时监测，并且实时记录电压和电流等相关参数，人们了解电力系统的用电情况和分析电能的质量时，这些参数发挥着至关重要的作用
。
[0003]但是由于人为原因
、
自然灾害
、
以老化的原因，总是会不可避免地发生短路故障和接地故障
。
因此，记录故障发生前
、
发生时
、
发生后的波形和参数，根据同步电流传感器记录下来的数据和参数，分析正常和故障状态下的各参数值及变化量，检测人员就能及早预防故障，出现故障后能及时处理，最大限度地在最短的时间内排除故障，使得配电网能及时地恢复正常运行，满足了人们对用电可靠性的需求
。
接地故障发生时，应用目前的配电网检测故障的方法不能准确地判断接地故障并定位故障区间，为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于零序电流的同步录波故障检测方法
。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提出一种基于零序电流的同步录波故障检测方法以快速
、
准确地判断接地故障并定位故障区间，降低三相同步误差，提高故障检测的准确性
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种基于零序电流的同步录波故障检测方法，具体包括以下内容：
[0007]S1、
将若干个三相同步电流传感器挂在配电线上的检测点上，实时采集线路的电流和电压；
[0008]S2、
采用汇集单元定时向三相采集单元发同步包的方法实现三相的同步，保证在接地故障发生后，挂在配电线上的三相同步电流传感器的三相采集单元能够在同一时刻启动录波；
[0009]S3、
采集故障前后若干个周期内的录波数据，并将所获得的录波数据上传到汇集单元；
[0010]S4、
利用汇集单元将采集单元采集的录波数据通过数据传输方式转发给主站，在主站进行零序电流的合成；
[0011]S5、
比较相邻检测点零序电流的相位信息，定位故障区间和故障点；
[0012]S6、
完成故障定位后，将定位信息通知维修人员，对故障点进行检修
。
[0013]优选地，
S2
中所述采用汇集单元定时向三相采集单元发同步包的方法实现三相同步，具体包括如下内容：
[0014]S2.1、
当三相同步电流传感器的其中一个检测到故障时，主动上报故障信息给汇
集单元；
[0015]S2.2、
汇集单元收到故障信息后，向故障相同步电流传感器回复确认，然后由汇集单元向其他两相同步电流传感器发送唤醒包，非故障相同步电流传感器被唤醒后，三相同步电流传感器处于一个等待同步状态；
[0016]S2.3、
主机启动同步，三相采集单元进行同步对时并统计相等时间内的采样点数，随后
A
相采集单元以广播的方式向其他两相发送同步包，
B
相和
C
相采集单元以
A
相采集单元为基准，调整它们的采样间隔，使得三相采集单元在相等的时间内采集的点数是相同的，同步完成
。
[0017]优选地，
S2
中所述三相同步电流传感器启动录波的原理为：对突变量越限故障进行监测，出现故障时，根据故障确定具体发生时间；所述突变量启动判据的公式如下：
[0018]Δ
I
a
＝
|i
aK
‑
i
aK
‑
N
|
[0019]Δ
I
b
＝
|i
bK
‑
i
bK
‑
N
|
[0020]Δ
I
c
＝
|i
cK
‑
i
cK
‑
N
|
[0021]式中，
i
bK
、i
bK
、i
cK
为某一时刻当前的采样时刻的电流值；
i
aK
‑
N
、i
bK
‑
N
、i
cK
‑
N
为相对于当前采样时刻前一周对应时刻的采样电流值；
N
为每周波采样点数
。
[0022]优选地，所述
S3
具体包括如下内容：当发生故障时，三相同步电流传感器同时启动录波分别采集故障点前四个周波和故障后的八个周波，将录波数据上传到汇集单元
。
[0023]优选地，
S3
中所述采集故障前后若干个周期内的录波数据具体指利用电磁感应原理，在一个周波内对线路电流进行采样，所采集到的电流为某一时刻的电流瞬间值，采用均方根算法计算电流有效值，具体计算公式为：
[0024][0025]式中，
I
表示电流有效值；
i
表示电流瞬时值；
N
表示每周波采样点数
。
[0026]优选地，
S4
中所述零序电流具体指汇集单元接收到同步电流传感器发来的录波数据后，同时刻的电流瞬时值相加所得出的三相电流的矢量和
。
[0027]优选地，
S5
中故障区间判据为：如果出现零序电流，表明单相接地故障，通过计算比较相邻两个检测点零序电流的相位信息来确定故障区间
。
[0028]与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于零序电流的同步录波故障检测方法，具备以下有益效果：
[0029]本专利技术基于配电网在线监测系统，提出了一种基于零序电流的同步录波检测算法来判断接地故障，当故障发生时，三相同步电流传感器能同时启动录波，并将采集的电流信息及时通过汇集单元上传到主站，主站将录波波形进行零序的合成，结合网络拓扑判断故障区间，并通过短信等通知维修人员维修，节省了大量的人力和物力
。
本专利技术采用了通过汇集单元向同步电流传感器定时发唤醒包和同步包的方法，能够有效降低三相同步误差，提高了故障检测的准确性
。
附图说明
[0030]图1为本专利技术实施例2中故障前后的采样值比较图；
[0031]图2为本专利技术实施例2中突变量启动判据的流程图；
[0032]图3为本专利技术实施例3中发生故障时三相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于零序电流的同步录波故障检测方法，其特征在于，具体包括以下内容：
S1、
将若干个三相同步电流传感器挂在配电线上的检测点上，实时采集线路的电流和电压；
S2、
采用汇集单元定时向三相采集单元发同步包的方法实现三相的同步，保证在接地故障发生后，挂在配电线上的三相同步电流传感器的三相采集单元能够在同一时刻启动录波；
S3、
采集故障前后若干个周期内的录波数据，并将所获得的录波数据上传到汇集单元；
S4、
利用汇集单元将采集单元采集的录波数据通过数据传输方式转发给主站，在主站进行零序电流的合成；
S5、
比较相邻检测点零序电流的相位信息，定位故障区间和故障点；
S6、
完成故障定位后，将定位信息通知维修人员，对故障点进行检修
。2.
根据权利要求1所述的一种基于零序电流的同步录波故障检测方法，其特征在于，
S2
中所述采用汇集单元定时向三相采集单元发同步包的方法实现三相同步，具体包括如下内容：
S2.1、
当三相同步电流传感器的其中一个检测到故障时，主动上报故障信息给汇集单元；
S2.2、
汇集单元收到故障信息后，向故障相同步电流传感器回复确认，然后由汇集单元向其他两相同步电流传感器发送唤醒包，非故障相同步电流传感器被唤醒后，三相同步电流传感器处于一个等待同步状态；
S2.3、
主机启动同步，三相采集单元进行同步对时并统计相等时间内的采样点数，随后
A
相采集单元以广播的方式向其他两相发送同步包，
B
相和
C
相采集单元以
A
相采集单元为基准，调整它们的采样间隔，使得三相采集单元在相等的时间内采集的点数是相同的，同步完成
。3.
根据权利要求1所述的一种基于零序电流的同步录波故障检测方法，其特征在于，
S2
中所述三相同步电流传感器启动录波的原理为：对突变量越限故障进行监测，出现故障时，根据故障确定具体发生时间；所述突变量启动判据的公式如下：
Δ
I
a
＝
|i
aK
‑
i
aK
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：何龙，朱咏明，张飞飞，张俊，刘荣，王辉，赵诗宇，魏鹏飞，宋国栋，乐静怡，刘勇，刘俊，刘海波，奚涛，王亮，陆聪，牛俊杰，
申请(专利权)人：安徽正广电电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：