[发明专利]小电流接地故障区段在线定位方法及其系统

权利要求书

1.一种小电流接地故障区段在线定位方法，包括以下步骤：

第一步，标识配电线路中各节点与故障点上下游关系，

ⅰ.根节点是变电站母线节点，将其数据项故障点标志赋值1，表示线路故障在其下游；所有节点的故障路径标志初始化赋值为2，

ⅱ.遍历各节点，对于固定测点节点，当零序电流相位是-90°，故障点标志赋值1，表示故障点在测点的下游；当零序电流相位是90°，故障点标志赋值0，表示故障点在测点的上游，

ⅲ.寻找故障点标志赋值1的固定测点节点，以其为子孙的节点故障点标志都赋值1，标识它们都在故障路径上，故障路径标志为1，故障点标志赋值0的固定测点节点为根的子树节点的故障点标志都置0、故障路径标志置0；

第二步，确定故障区段边线，

ⅰ.确定非故障区段：

①用树T_B表示配电线路中所有节点集合，在树T_B中，从根节点开始，沿故障路径寻求故障路径标志为1的最远固定测点节点T_C，存在的话，它在故障点的上游，因此变电站至该节点前的区段不会出现故障，如果不存在这样的T_C，则T_C为0，

T_B去除T_C为根节点的子树的所有节点的集合V_up，

②在树T_B中，寻求所有故障路径标志为0且故障点标志赋值0的固定测点节点T_D，它们在故障点的下游，其子孙节点不在故障区段，得到所有T_D形成的子树的子孙节点的集合V_under，那么非故障节点集合V_非故障为：

V_非故障=V_up∪V_under

ⅱ.确定故障区段节点集合：

计算故障区段的节点集合V_故障：

V_故障=V-V_非故障

ⅲ.计算故障区段边线E_故障：

E_故障={(a,b)︱a,b∈V_故障}

第三步，定位故障区段，

ⅰ.如果所有固定测点节点的故障点标志都置0且故障路径标志置0，则根节点所在线路区段为故障区段，

ⅱ.如果固定测点节点的故障点标志置1、故障路径标志置1，且该节点的子孙都不是测点，则该测点子孙所在线路区段为故障区段，

ⅲ. 如果有v_i、v_j两固定测点节点满足：v_i的故障点标志置1且故障路径标志置1，v_j是v_i的子孙节点，v_j的故障点标志置0且故障路径标志置0，则两节点共同所在线路区段为故障区段，其中i，j为整数。

2.一种小电流接地故障区段在线定位系统，其特征在于：包括GPS对时装置、用于检测配电线路母线的零序电压相量检测装置、用于检测各电力线路的零序电流相量和电力线路两相电流幅值的电流检测装置、以及监控中心，其中：

GPS对时装置用于为系统内各个相量测量节点提供同步时钟信号；

零序电压相量检测装置、电流检测装置实时的将各自的检测数据通过数据传输网络传至控制中心；

控制中心根据接收到的检测数据，利用如权利要求1所述的方法对线路进行故障定位。

3.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于：零序电压相量检测装置由二次电压互感器、信号调理整定单元、嵌入式采集板三部分构成，其中：

二次电压互感器将较大的电压信号转换成低电压信号，然后通过信号调理整定单元将信号整定为AD转换器需要的幅值范围内以供嵌入式采集板采样，

嵌入式采集板对来自信号调理整定单元的信号进行处理，得到零序电压相量，并将其实时传输到监控中心。

4.如权利要求3所述的定位系统，其特征在于：所述嵌入式采集板包括信号同步采集单元、FFT相量计算单元和网络传输单元，信号同步采集单元接收来自信号调理整定单元的信号，进行周波采样，FFT相量计算单元对采样数据进行相量计算，网络传输单元将计算结果实时传至监控中心。