[发明专利]一种用于配电线路高阻接地故障的判定方法

说明书

本发明公开了一种用于配电线路高阻接地故障的判定方法，包括故障间歇性检测判定流程和故障方向检测判定流程，所述故障方向检测流程采集零序电流行波和零序电压行波，基于行波信息进行判断，得到故障发生的方向；所述故障间歇性检测判定流程采集零序电流，基于零序电流幅值变化数据进行判断，得到具体的判断结果。本方法因为采用方向元件，保证了方法在原理上具有选择性，在此基础上，间歇故障特性检测的阈值的灵活调整又使本方法具有很高的灵敏性。

技术领域

本发明属于电力系统保护和控制技术领域，尤其涉及配电线路保护和接地故障检测，特别涉及一种用于配电线路高阻接地故障的判定方法。

背景技术

高阻接地故障是电力系统中载流导体和非金属性导电介质发生有害接触。非金属性导电介质的电气特性限制了故障电流。高阻接地故障呈间歇性和瞬时性特征，持续时间短。高阻接地故障稳态特征不明显，传统的配电线路保护装置，如过电流保护，无法正确检测。

高阻接地故障引起的电压电流变化很小，与负荷变化类似，甚至低于负荷引起的电气量的变化。同时，高阻接地故障会伴随着非稳定的间歇性电弧，间歇性的故障信息不足以使传统保护明确判断出故障，即使故障幅值较大，也有可能因为没有稳定的信息而无法被传统保护检测到。

尽管高阻接地故障引起的电流电压变化小，或者仅仅是间歇性的暂态故障，对系统危害没有稳定短路故障那么明显，但是高阻接地仍然会带来很大的安全隐患：如电弧高温导致火灾，跌落的导线导致触电事故等，因此及时发现并清除高阻接地故障有助于发现线路缺陷，防止更为严重故障的发生。

目前，配电线路高阻接地保护方法有：1)基于三次谐波的高阻接地保护方法。该方法基于过渡电阻、电弧等非线性特性会导致电力系统中产生谐波，利用系统故障电流中的三次谐波成分，尤其是利用三次谐波以及三次谐波相对系统基波电压的相位特征。该方法由于配电系统中本身存在的大量背景谐波，灵敏性和可靠性难以保证。2)基于采样值变化量的方法。该方法基于高阻接地会产生高频噪声的特征，但是电力系统中负荷设备的运行和投切也会产生高频噪声，方法可靠性低。3)基于专家系统和神经网络等人工智能技术的保护方法。该方法根据实验和经验得到的高阻接地特征。该方法没有从原理上提出高阻接地故障与正常运行状况的区别特征，难以从根本上解决高阻接地保护问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于配电线路高阻接地故障的判定方法。该方法目的在于提高高阻接地故障保护的灵敏性和可靠性，尤其对于电力系统中35kV及以下电压等级的配电线路发生的稳态特征不明显，传统保护无法检测到的接地故障具有良好的判断能力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

该种用于配电线路高阻接地故障的判定方法，包括故障间歇性检测判定流程和故障方向检测判定流程，所述故障方向检测流程采集零序电流行波和零序电压行波，基于行波信息进行判断，得到故障发生的方向；所述故障间歇性检测判定流程采集零序电流，基于零序电流幅值变化数据进行判断，得到具体的判断结果。

进一步，所述故障方向检测流程包括以下步骤：

步骤301：启动故障方向检测；

步骤302：获取零模电流行波和零模电压行波；

步骤304：零模电流行波和零模电压行波分别进行小波变换，获得各自的小波变换系数；

步骤306：模极大值提取，获得零模电流行波和零模电压行波的小波变换模极大值；

步骤308：波头极性判定，获得零模电流行波和零模电压行波的波头极性，比较判定两者的波头极性关系；

步骤310：判断两者的波头极性是否相反，在判断结果为是的情况下，进入步骤312，在判断结果为否的情况下，进入步骤314；

步骤312：确定本条线路出现故障，给出故障方向为正信号；