[发明专利]一种配电网高阻接地故障区段定位方法

说明书

本发明公开了一种配电网高阻接地故障区段定位方法，包含以下步骤：提取零序电流和零序电压及其衰减周期分量；计算各相邻终端乘积为正的个数差；估算故障点过渡电阻；计算故障定段保护定值；判断是否满足保护判据；判断相位差的最大值。本发明所提故障区段定位方法适应性强，对于不同故障位置、不同过渡电阻，本方法均能准确地找出故障区段，并具有投入成本低，实用性强的优点。

技术领域

本发明涉及电力系统故障检测领域，特别涉及一种基于零序电流衰减周期分量的配电网高阻接地故障区段定位方法。

背景技术

由于电力需求的日益增长以及土地资源的日渐稀缺，电缆线路在我国大中型城市得到了广泛使用。电缆线路本身存在着较大的对地电容，因此一般采用消弧线圈接地方式对电容电流进行补偿，从而减小单相接地故障发生时的故障电流。

消弧线圈接地(谐振接地)配电网发生高阻接地故障的概率较大，现有的故障检测和定段方法存在准确度低，实现难度大等问题。当其发生高阻接地故障时，如树障或导线坠落在草地，马路，水塘等；由于故障电气量特征不明显，极大增加了故障定位和排除的困难，若系统长时间带故障运行，则可能发展为相间故障，扩大故障范围。

为了减小过渡电阻的影响，提高定位精度的影响，高压电网通常采用双端行波法进行故障定位。然而双端行波故障定位方法对线路两端的同步采样和采样频率要求较高，设备投入较大，且配电网中线路分支众多，因此在配电网中实现双端行波故障定位成本较高。

随着无线通信技术的不断发展和配电网自动化程度的不断提高，配电自动化终端被越来越广泛的应用，配电网也开始利用配电自动化终端进行故障定段。但并未考虑高阻接地的情况，因此，有必要进一步研究针对消弧线圈接地配电网的高阻接地故障检测和定位技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种配电网高阻接地故障区段定位方法，此方法可准确地判断故障区段，适应不同故障位置和过渡电阻，具有准确性高、适应性强等优点。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种配电网高阻接地故障区段定位方法，包含以下步骤：

S1、故障定段终端分别提取零序电流和零序电压及其衰减周期分量；

S2、将各相邻终端零序电流和零序电压的衰减周期分量相乘，并求得乘积为正的个数差；

S3、配电自动化主站利用母线零序电压估算故障过渡电阻，确保所提故障定段方法的灵敏度，得到更精确的定段结果；

S4、计算故障定段保护定值，配电自动化主站利用母线零序电压估算的故障过渡电阻计算故障定段保护定值；

S5、判断是否满足保护判据，配电自动化主站利用各终端零序电流衰减周期分量的相位差差值判断故障区段，只要满足保护判据，则可以判断故障在线路末端，若不满足则可以判断故障在线路某一区段，进行下一步；

S6、判断故障定段终端相位差的最大值的区段，则故障点在该相位差最大的两测量区段之间。

优选的，所述步骤S1中，t₀时刻零序电流和零序电压的衰减周期分量，均采用下式计算:

其中，表示t₀时刻零序电流或零序电压的衰减周期分量，A_Qk(t₀)表示线路在t₀时刻的零序电流值或零序电压值，T表示一个周波时间，单位为ms。

优选的，所述步骤S2中，取两个周波时间的数据窗，计算各终端零序电流衰减周期分量相对于零序电压的相位，将所采集的零序电压和零序电流衰减周期分量的瞬时值相乘，从乘积的正负情况可得出零序电流衰减周期分量和零序电压衰减周期分量的相对相位关系，并将计算的相位上传至配电自动化主站。