[发明专利]基于电压幅值特征的配电网单相接地辨相方法

说明书

本发明公开了基于电压幅值特征的配电网单相接地辨相方法，步骤一：实时检测配电网中性点电压信号U0；步骤二：采集U0、UA、UB、UC信号，并计算出各信号的幅值和相角，步骤三：用U0的幅值与上限阈值X、下限阈值Y进行比较；步骤四：当U0X,则计算Ua、Ub、Uc的最小值，如果U0Y，则计算Ua、Ub、Uc的第二小的值，如果XU0Y,则先判断Ua、Ub、Uc的最大值，本发明基于电压幅值特征的配电网单相接地辨相方法，本发明在传统判据基础上，通过计算各相电压以及中性点电压表达式，提出一种在中性点电压较高和较低时直接用幅值判相，不高不低时采用相位比较判相的综合判相方法，大大提高了判相方法对实际工况的适用性。

技术领域

本发明涉及一种单相接地辨相方法，特别涉及基于电压幅值特征的配电网单相接地辨相方法，属于配电网单相接地辨相技术领域。

背景技术

我国中压配电网中性点大多采用小电流接地方式，即中性点不接地和经消弧线圈接地等。在小电流接地系统中当发生单相接地故障时，非故障相电压升高，但线电压仍保持对称，故规程规定可以继续运行1-2小时。但如果故障长时间得不到切除，则会对电力设备造成损害，甚至引起重大的安全事故。因此在发生单相接地时，迅速准确的辨识接地线路和接地相是保证电网安全的重要技术手段。

在配电网中，一般根据相电压的幅值和相序进行判断。例如，在中性点不接地系统中，滞后最高相电压者为故障相。在中性点经消弧线圈接地系统中，欠补偿时，滞后最高相电压者为故障相；过补偿时，超前最高相电压者为故障相。仅利用故障相与电压最高相之间的相角关系判断故障相。这种辨识方法需要准确的知道电网是处于过补偿还是欠补偿状态，而电网是否处于什么补偿状态依赖于人工事前设置，无法在运行中实时辨识，如果运行状态发生变化，则会导致判相完全失效。另外，上述方法在电网不对称情况下也会失效。

发明内容

本发明的目的在于提供基于电压幅值特征的配电网单相接地辨相方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于电压幅值特征的配电网单相接地辨相方法，

步骤一：实时检测配电网中性点电压信号U₀，如果U₀超过了设置的电压阈值(可取相电压的20％)，则认为发生单相接地故障，启动判相过程；

步骤二：采集U₀、U_A、U_B、U_C信号，并计算出各信号的幅值和相角，其中相角以U_A为基准，即U_A的相角为0，将U_A、U_B、U_C的幅值记为Ua、Ub、Uc,相角记为QA、QB、QC，取值范围[-π，π]；

步骤三：用U₀的幅值与上限阈值X、下限阈值Y进行比较，其中上限阈值应大于50％相电压，考虑到测量误差，取55％相电压，为适应不同参数的电网，Y值可取0；

步骤四：当U₀X,则计算U_a、U_b、U_c的最小值，计算结果为Uc最小，则判定C相接地，如果U₀Y，则计算U_a、U_b、U_c的第二小的值，计算结果为U_b最小，则判定B相接地，如果X≤U0≤Y,则先判断U_a、U_b、U_c的最大值，假设判断结果为Ua最大，则计算QB-QA、QB-QA，并转换到[-π，π]范围内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述V：接地故障启动阀值，取值为相电压的15％-30％；所述X：取值大于相电压的50％；所述Y：取值小于相电压的50％。