[发明专利]一种配电网故障录波控制方法

说明书

本发明公开了一种配电网故障录波控制方法，该方法对录波数据的每个周波进行FFT运算以获特征数据，所述特征数据包括：所述特征数据包括：电流1至N次谐波相量中的一个或多个，电压1至M次谐波相量中的一个或多个，电流的n次以上谐波总能量值，电压的m次以上谐波总能量值；判断零序电流1至N次谐波相量的幅值及相位的变化量或零序电压1至N次谐波相量的幅值及相位变化量是否超出阈值；当超出阈值时则汇集单元控制采集单元启动故障录波，将故障发生时刻的前后多个周波的录波数据上传至汇集单元，经汇集单元进行数据处理后将录波数据传送至主站以完成故障类型及故障位置的判断。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种配电网故障录波的方法。

背景技术

配电网是电力系统中的重要组成部分，随着智能电网的快速发展，分布式电源的大量的不确定接入，使得配电网故障信息越发复杂，故障的准确快速分析变得越发困难。为保障配电网高度智能化运行，需要对馈线运行数据进行实时监控、异常情况及时预警及故障快速发现处理。

暂态录波型故障指示器是一种配电网线路故障的检测装置，通过在线路上安装采集单元(传感器)实时高速采集线路电流(相电流)、线路电压(相电压)或空间电场(相电厂)的数据，根据数据的变化判断线路上是否发生了短路、接地等故障，并将故障发生时刻前后的电流波形、电压(电场)波形发送到汇集单元(通信终端)，再由汇集单元发送给主站进行分析判断，确定故障类型和故障位置。上述启动和收集故障发生时刻前后的电流、电压(电场)波形的功能称为故障录波，是故障分析和定位的基础。暂态录波型故障指示器通常采用相电场(表征相电压)变化、相电流变化作为故障录波的启动条件，在检测到相电场变化和/或相电流变化，且变化量超出分别设定的阈值后，启动故障录波。

但现有的故障录波启动方法，相电场容易受到环境变化、电磁干扰等因素影响而误动，相电流也容易受到负荷波动影响而误动，导致故障录波频繁误启动，影响真实故障的判断。

如CN107453405A中所记载的在故障发生时，通过启动分别安装在A、B、C三相上的采集单元上传故障波形，上传启动前4个周波、启动后8个周波的故障波形，该故障波形首先被传送至汇集单元，最后由所述汇集单元接收各采集单元上报的所述故障点波形文件进行计算，并将波形文件上传至主站系统，主站系统结合架空线路网络拓扑以及各采集单元之间的拓扑结构，计算出故障类型以及故障位置。当线路上发生故障时，相电流、相电压(电场)和零序电流、零序电压(电场)会发生变化。对于短路故障，相电流的变化通常足够明显，并超过正常的负荷波动范围，因此通过设置恰当的电流变化阈值即可作为故障录波的启动条件，准确性较高，误触发率和漏触发率都较低。对于接地故障，尤其是接地阻抗较大的高阻接地故障，相电流的变化可能很小，远小于正常的负荷波动范围；相电压(电场)的波动与中性点的接地方式和接地阻抗的大小有关，对非有效接地系统，相电压(电场)的波动较大，对有效接地系统，相电压(电场)的波动较小，因此难以设置固定的相电压(电场)变化阈值。无论中性点采用何种接地方式。线路发生接地故障时，一定有零序电流的变化；同时，零序电流发生变化时，通常认为发生了线路接地故障。

在该技术方案中，若采集单元的采样频率为4KHz，每周波(20ms)采集80个采样点为例，假设每个采样点为2字节，每相采集单元每秒要传输的数据量高达8000字节。如果采用实时合成零序电流的方式进行故障录波触发，则采集单元的传输带宽无法满足大数据量的传输要求，且功耗也太高而难以适用。同时，通常采集单元在进行数据传输时会暂停对波形的采集，如果因采集单元误启动造成数据长时间上传，则采集单元极有可能错过对真实故障波形的采集。

由此可见，本领域中需要一种能够快速判定采集单元是否应启动故障录波并向汇集单元传输故障录波数据的判定方法，以避免因采集单元误触发造成真实故障录波数据的漏采集。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是通过采集单元与汇集单元小数据量的通讯完成采集单元是否启动故障录波的判定。