[发明专利]电网中性点非有效接地系统接地的驻波选线方法

说明书

本发明公开了一种电网中性点非有效接地系统接地的驻波选线方法，该方法可从原理上解决电网中性点非有效接地系统接地的选线判别的正确性。本发明利用接地故障时行波在输电线路传播，在该故障两侧节点发生反射，与原有入射波行进方向相反，干涉后产生驻波的现象，来判别是否该线路发生接地故障。本发明的方法具有判别原理清晰、故障量容易分辨、选线正确率高等特点。

技术领域

本发明涉及电力系统行业，用于电压等级为35kV及以下电网中性点非有效接地系统(下称小电流接地系统)，具体涉及一种在该系统接地时正确选线的新方法。

背景技术

之前，使用一些基于工频的算法，如谐波分量、首半波、有功分量、负序电流、零序导纳、信号注入、残流增量等方法以及使用行波原理构成的接地选线原理，在实际应用中选线正确率很低。

本发明，采用驻波原理，通过对接地系统各有效点的驻波测量，可实现正确快速选线功能。驻波波形辨别清晰，选线正确率高，可快速排除接地故障，提高供电可靠性。

发明内容

针对传统选线原理的上述不足，本发明提供一种电网中性点非有效接地系统接地的驻波选线方法，该方法是采用驻波原理，通过在小电流接地系统中的不同频谱的驻波测量，可正确获得驻波频谱分布图，根据该图分析是否满足驻波的特性，从而精准判断出故障线路。该原理具有选线正确率高，可快速排除接地故障，提高供电可靠性。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种电网中性点非有效接地系统接地的驻波选线方法，利用接地故障时行波在输电线路中传播，在故障两侧节点发生反射，与入射波干涉产生明显驻波现象，通过判断是否有驻波特征，从而确定是否该线故障。

上述技术方案中，所述的判断是否有驻波特征，具体为：

在监测点记录带时间戳的电流或电压暂态波形，在时域中选取暂态波面积积分值最大的一段作为驻波样本，设起始时间为t₀，取150μs之间的数据作为样本数据窗，将窗口内样本经过傅里叶变换得到功率谱，从中选取功率峰值对应的频率作为研究的驻波频率f，设采样间隔为Δt，从t₀+nΔt到t₀+nΔt+T采样，其中n＝0，1，2，…n_max，n_max＝[T/Δt]，T＝150μs，将该驻波进行采样，得到每个采样点对应的驻波实时功率获得对应离散值p0～pn，其中p0对应t₀+nΔt时刻的功率值，pn对应t₀+nΔt+T时刻的功率值，将p0～pn做成驻波实时功率曲线，该曲线可用(A-kt)cos(2πft+Φ₀)表示，其中A为常数，Φ₀为t₀时刻的初相角，k为斜率；若k≠0，则为行波，否则为驻波，具备驻波特征的监测点所指向的线路为故障线路。

更具体的，本发明方法可分为如下几步：

1.记录暂态波：

小电流接地系统中接地后，电力线路在故障点不断地输送电能时是以电磁波的形式传播的：先产生行波，经过边界反射产生能量增加一倍的驻波。在监测点，由记录仪记录带时间戳的电流或电压暂态波形。

2.选取驻波样本：

驻波有多种频率，幅值均不相同，为获得最大能量的驻波，首先在时域中选取暂态波面积积分值最大的一段作为驻波样本，设起始时间为t₀，由于暂态波频谱范围是50kHz至250kHz之间，按照采样定理，采样频率要求≥0.5M，驻波最长周期为50μs，取三倍周期即150μs之间的数据作为样本数据窗。

3.选取驻波频率：