[发明专利]基于锐化处理的小电流接地故障选线方法

说明书

本发明是一种基于锐化处理的小电流接地故障选线方法，属于电力系统故障检测与保护技术领域，所要解决的技术问题是小电流接地故障的故障线路识别问题。本发明所述方法包括以下步骤：对零序电流和零序电压进行采样；通过零序电压幅值确定是否启动故障选线程序；利用零序电流的初始直流分量进行初步的故障线路判断；根据零序电流求取暂态零序电流，并对其实施锐化处理；最后，通过计算锐化后暂态零序电流的偏方值与归一化极性，判断故障所在线路。本发明所述方法通过锐化对故障特征进行强化，使其灵敏性更高；并且，所述方法不受线路参数与故障参数的影响，具有鲁棒性强、准确率高等优点。

技术领域

本发明涉及电力系统故障检测与保护技术领域，具体涉及一种基于锐化处理的小电流接地故障选线方法。

背景技术

配电网点多面广，线路走廊绝缘间隙小，故障频发。在配电网的所有故障中，小电流接地故障占比极高。所谓小电流接地故障，是指发生在中性点非有效接地(包括不接地和经消弧线圈接地)配电网中的单相接地故障。由于中性点不接地或经消弧线圈接地，此类故障的故障回路中存在很大的中性点阻抗，导致故障电流很小。因此，运行规程规定，当发生小电流接地故障时，允许配电网带故障运行一段时间。然而，小电流接地故障会导致系统非故障相的对地电压大幅升高，容易导致绝缘击穿或故障恶化，使小电流接地故障扩大为两相或三相短路故障。因此，在发生小电流接地故障后，必须尽早排除故障。

当前的技术难点在于，小电流接地故障情况下，故障电流微弱，故障特征不够显著，故障检测与故障选线存在很大的困难。目前已公开的故障检测与故障选线方法主要可分为稳态分量法、暂态分量法、人工智能诊断法、主动扰动法四类。其中，稳态分量法更适用于中性点不接地系统，对于中性点经消弧线圈接地系统，由于受消弧线圈补偿影响较大，选线准确率偏低；其它方法可在一定程度上克服消弧线圈的不利影响，但仍存在故障特征量不够显著、易受故障参数影响、在实际工程中应用效果不佳等弊端。

在此背景下，小电流接地故障选线问题仍是一个棘手问题，仍需研究者们进一步展开深入的研究。特别地，对于故障电流微弱、故障特征不够显著等困扰小电流接地故障选线的突出问题，亟需展开针对性的科研攻关。

发明内容

本发明的目的是，针对小电流接地故障中微弱的故障特征不利于检测故障线路的问题，对故障电流进行数字化信息处理与锐化，进而提供一种基于锐化处理的小电流接地故障选线方法。

本发明所述的基于锐化处理的小电流接地故障选线方法，通过以下技术方案实现：

步骤1：对每条线路的零序电流进行采样，同时对母线处的零序电压进行采样；通过零序电压采样数据计算零序电压幅值；

步骤2：如果求得的零序电压幅值大于额定电压的10％，则启动故障选线程序，进入步骤3；否则，返回步骤1；

步骤3：求取每条线路上零序电流的初始直流分量；

步骤4：如果某条线路上零序电流的初始直流分量大于阈值D_set，则直接判定该条线路为故障线路，故障选线结束；否则，进入步骤5；

步骤5：根据零序电流求取暂态零序电流；

步骤6：对暂态零序电流进行锐化处理；

步骤7：通过式(1)计算每条线路的偏方值；

式(1)中，k为线路序号；n为线路总数目；F^(k)为第k条线路的偏方值；为经锐化处理后的第k条线路的暂态零序电流数据；

步骤8：通过式(2)计算各偏方值的归一化极性{P⁽¹⁾,P⁽²⁾,…,P⁽ⁿ⁾}；