[发明专利]利用零模电流测后模拟的小电流接地系统故障选线方法

权利要求书

1、一种利用零模电流测后模拟的小电流接地系统故障选线方法，其特征在于通过高通数字滤波器提取零模电流的高频暂态分量，依次假设各馈线为故障馈线，将假定的故障馈线零模电流的高频暂态分量作为激励信号，依据各馈线零序分布电容参数，运用测后模拟法定量地求解电路响应，获得各馈线零模电流的高频暂态分量的测后模拟波形；每次假设一条馈线故障，即为一次试错过程，求取每次假设条件下各馈线零模电流高频暂态分量的实测波形和模拟波形的平均相关系数，通过比较平均相关系数的取值即可形成选线判据。

2、根据权利要求1所述的利用零模电流测后模拟的小电流接地系统故障选线方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：

(1)当母线零模电压瞬时值u_n(t)大于K_uU_n，故障选线装置立即启动，记录下故障1个周波各馈线的零模电流，其中K_u一般取值为0.15，U_n表示母线额定电压；

(2)设计一个零相移数字滤波器滤除零模电流中的衰减直流分量及稳态工频分量，获取零模电流的高频暂态分量；

(3)在依次假设各馈线为故障馈线的前提下，将零模电流实测值的高频暂态分量作为激励信号，根据各馈线零序分布电容参数，用测后模拟法定量的求解电路响应，即各馈线零模电流的高频暂态分量的测后模拟波形；

(4)分析实测信号曲线和模拟信号曲线特征：若假设为真，即馈线k发生了单相接地故障，则实测信号曲线和模拟信号曲线基本重合；反之，若假设为假，即馈线k实际上为健全馈线，则除馈线k外至少有一条馈线故障或者是母线故障，此时各馈线零模电流与线路电容分布参数不满足公式：

i_0gk＝-(i_1，k+i_2，k+…+i_k-1，k+i_k+1，k+…+i_n，k)                               (6a)

i_1，k∶i_2，k∶…∶i_k-1，k∶i_k+1，k∶…∶i_n，k＝C₁∶C₂∶…∶C_k-1∶C_k+1∶…∶C_n  (6b)

实测信号曲线和模拟信号曲线差异较大；在假设馈线k，k＝1，2，…，n，为故障馈线的情况下，对各馈线零模电流的实测波形和由测后模拟方法所求解的波形在一定数据窗下进行相关分析，计算各馈线零模电流的实测波形和模拟波形的高频暂态分量的相关系数ρ_k，j；

(5)在假设馈线k为故障馈线情况下，可得到各馈线实测波形与模拟波形的一组相关系数ρ_k，j，j＝1，2，…，n，用平均相关系数反应在假设馈线k为故障馈线情况下各馈线实测波形与模拟波形的综合相关程度，平均相关系数定义为：各馈线实测波形与模拟波形的相关系数的平均值为：ρk=1n-1(Σj=1nρk,j-ρk,k);]]>

(6)比较各馈线零序电流的实测波形和模拟波形的平均相关系数ρ_k，形成选线判据：

1)若ρ_kmax-ρ_kmin＞ρ_set，ρ_kmax，ρ_kmin分别表示ρ_k的最大值和最小值(k＝1，2，…，n)，则得到的平均相关系数ρ_kmax对应的假设为真，馈线k为故障馈线，ρ_set取值为0.5；

2)若ρ_kmax-ρ_kmin＜ρ_set，则判定母线故障。