[发明专利]一种配电网接地故障辨识方法、装置及设备

说明书

本发明公开了一种配电网接地故障辨识方法、装置及设备，其方法首先建立了由配电网中性点处注入同幅变频小电流信号，通过电压互感器测量反馈的电压信号，从而计算配电网的对地电导和对地电容，然后再利用对地电导和对地电容计算每种频率下的增量阻尼率，进而计算由故障过渡电阻所产生的增量阻尼率并进行叠加以根据预设的判据进行故障，实现故障特征量的有效放大，同时大幅降低干扰的影响，从而有效辨识高阻接地故障。本发明解决了谐振接地配电网高阻接地故障辨识困难的问题，可使接地故障特征得以突显，并具备较高的抗噪声能力，大幅提高了高阻接地故障的辨识能力。

技术领域

本发明属于配电网接地故障检测领域，具体涉及一种基于多频增量阻尼率叠加的配电网接地故障辨识方法、装置及设备。

背景技术

配电网深入用户终端，运行条件复杂多变，极易发生故障，其中80％约为单相接地故障，且相间故障也多由未及时检测并处理的单相接地故障发展形成。当配电网发生高阻接地故障(树障、避雷器不完全击穿等)时，过渡电阻往往高达数千欧姆，故障特征量十分微弱，中性点位移电压远小于国家标准的15％相电压，现有接地故障检测方法对高阻故障检测困难，故障点过渡介质持续放电直至过渡电阻降低到可检测范围才会被检测装置识别，期间可能导致故障扩大，严重威胁人身设备安全。

为了实现配电网单相接地故障高灵敏度辨识，需有效测量系统对地导纳参数。现有的对地参数测量方法包括直接法、间接法、注入信号法，间接法又包括外加电容、外加电压、调谐法、变频法等。其中直接法、间接法均需要改变系统一次参数或系统拓扑结构，操作复杂且有人身触电危险并不适用于实时测量系统参数。所以，实现可实时测量配电网参数，不受系统运行方式及高频干扰的影响，并且可从二次侧完成测量，不影响系统一次侧正常运行，提高故障判断的准确率具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于多频增量阻尼率叠加的配电网接地故障辨识方法、装置及设备，可以实现高阻接地故障辨识，提高接地故障的辨识灵敏度。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于多频增量阻尼率叠加的配电网接地故障辨识方法，包括以下步骤：

向配电网注入同幅变频小电流信号通过电压互感器测量反馈的电压信号其中的下标i表示小电流信号的不同频率编号；

根据配电网的等效对地导纳计算公式以及小电流信号和反馈的电压信号计算配电网产生LC谐振时的对地电导G和对地电容C；

其中，配电网的等效对地导纳计算公式为：

配电网产生LC谐振的条件为：

由公式(1)(2)可得配电网产生LC谐振时的对地电导G和对地电容C为：

其中，为二次侧注入的小电流信号归算到一次侧的电流，且有k₁为电流归算系数；为二次侧反馈的电压信号归算至一次侧的反馈电压，且有k₂为电压归算系数；f_i为小电流信号的频率，L为配电网中消弧线圈的等效电感；I_im、f_im、U_im，分别为二次侧注入的小电流信号的幅值、二次侧注入的小电流信号的频率f_i、二次侧反馈的电压信号的幅值分别在配电网产生LC谐振时的表示符号；

将配电网在注入每种频率的小电流信号时的对地电导和对地电容，均取值为配电网产生LC谐振时的对地电导和对地电容；然后根据以下公式(5)以及对地电导G和对地电容C，计算每种频率下的增量阻尼率d_di：