[发明专利]一种反应接地故障的区域保护装置及故障定位方法

说明书

本发明公开了一种反应接地故障的区域保护装置及故障定位方法，模拟量采集模块与滤波模块连接，滤波模块与AD转换模块连接，AD转换模块与CPU连接；通信模块和开入开出模块与CPU连接；故障定位方法为：采集各条配电线路区段上电流波形信号；对波形均进行N个点的离散采样；分别计算各条线路区段间的相关系数，得到M×M阶的相关系数矩阵，对上述矩阵每一行求平均值，称为该线路区段的综合相关系数，则M条线路又可形成一个新的综合相关系数矩阵；所得最小综合相关系数所对应线路即为故障线路区段；解决了大量分布式电源接入运行会打破传统配电网的辐射型结构，改变配电网的潮流分布，单一在时间上配合的段式保护将失效等技术问题。

技术领域

本发明属于电力设备故障检测技术，尤其涉及一种反应接地故障的区域保护装置及故障定位方法。

背景技术

近年来，随着分布式电源的技术快速发展，发布式发电技术的成本降低，大量分布式电源接入运行，造成电源和负荷同时存在状态，因此配电网不再是单电源网络，必然会打破传统配电网的辐射型结构，改变配电网的潮流分布，因此，目前单一在时间上配合的段式保护将失效。因此，研究针对智能配电网的新的保护方案成为目前面临的一个新课题。随着广域同步测量系统与通信手段的发展与成熟，为从根本上提高和改善继电保护性能提供了契机。但受到信息同步、通信可靠性等应用技术条件的制约，广域继电保护难以适应高压输电网络对于继电保护动作的快速性及可靠性需求，因此在上述网络中目前尚未得以推广使用。

针对上述问题，从相对微观的角度来看,配电网对于继电保护动作的快速性及可靠性要求相对较弱，新型数字式装置及通信手段为信息集成与交互提供了可能。因此，在配电网中实现有限广域继电保护正日益受到专家学者的关注。

发明内容：

本发明要解决的技术问题：提供一种反应接地故障的区域保护装置及故障定位方法，以解决目前配电网中大量分布式电源接入运行，必然会打破传统配电网的辐射型结构，改变配电网的潮流分布，单一在时间上配合的段式保护将失效等技术问题。

本发明技术方案：

一种反应接地故障的区域保护装置，它包括：CPU，其特征在于：模拟量采集模块与滤波模块连接，滤波模块与AD转换模块连接，AD转换模块与CPU连接；通信模块与CPU连接；开入开出模块与CPU连接。

CPU还与人机交互单元连接。

所述通信模块包括串口通信模块、以太网通信模块、GTAG通信模块和光纤通信模块。

所述的反应接地故障的区域保护装置的故障定位方法，它包括：

步骤1、采集各条配电线路区段上电流波形信号；

步骤2、设x_(t)和y_(t)分别是任意两个区段x和区段y上所采集到的电流波形的信号，为离散采样值序列，ρ_xy表示两个波形相似程度的系数，对两个波形均进行N个点的离散采样，则得

式中：ρ_xy∈[-1,1]；N为采样点数；x(n)为区段x上电流波形的第n点采样值；y(n)为区段y上电流波形的第n点采样值。

步骤3、假设共有M条线路区段，分别计算各条线路区段间的相关系数ρ_xy，可以得到M×M阶的相关系数矩阵ρ，为表示方便，矩阵中任一相关系数用ρ_ij表示，下标i代表行，j代表列。

该矩阵对角线上元素均为1，每行表示该线路区段与其他各线路区段的相关系数；

步骤4、对上述矩阵每一行求平均值，称为该线路区段的综合相关系数ρ_i，则M条线路又可形成一个新的综合相关系数矩阵，综合相关系数的计算公式为