[发明专利]一种灵活接地方式配电网接地故障方向算法

说明书

一种灵活接地方式配电网接地故障方向算法，利用检测点处并联电阻投入前的零序测量导纳模值与并联电阻投入后的零序测量导纳模值之比判断检测点相对于接地故障点的方向。该方法利用了并联电阻投入前后全过程的故障信息，在过渡电阻较高时，采用给定零序电压大小的方法，提高了高阻接地时判别结果的可靠性。该方法具有自具性，装置仅利用自身位置的信息即可判别故障方向，对于具备配电自动化系统的线路，终端仅需上传故障方向信息，通信压力小，配合方便，且终端之间不需要精确的同步对时；对于不具备通信条件的配电线路，可通过多级保护延时配合的方式切除故障或装设故障指示器提高巡线效率。

技术领域

本发明属于配电网故障检测与保护领域，具体为一种灵活接地方式配电网接地故障方向 算法。

背景技术

为了使多数接地故障自动熄弧并可靠切除永久故障，减小接地故障对配电网的影响，南 方电网公司提出可采用消弧线圈并联小电阻接地的灵活接地方式，简称灵活接地方式，同时 依照相关规程出台了《消弧线圈并联小电阻接地装置技术规范(征求意见稿)》，国家电网 公司也正在进行相关论证。灵活接地方式的基本思想是在接地故障初期依赖消弧线圈补偿故 障电流，熄灭瞬时性故障；当故障持续一定时间，判定为永久性故障时，通过投切装置投入 小电阻，以起动线路零序保护切除故障线路或故障区段。

然而，关于灵活接地配电网的接地故障保护与处理，仅有相关规程给出的基本流程，尚 缺乏必要的理论分析，现场保护多直接沿用小电阻接地配电网中传统零序过电流保护，同样 面临高阻接地时保护拒动的问题，且仅利用了小电阻投入后的故障信息，对小电阻投入前消 弧线圈接地方式的故障特征利用不足。消弧线圈并联中电阻法的控制方式和灵活接地方式类 似，其利用中电阻投入前后零序电流幅值或有功分量的差异检测故障线路，但故障特征与并 联小电阻时存在较大差异，保护方法并不适用于灵活接地方式。因此，亟需分析灵活接地方 式下的故障特征，研究新的保护方法，提高高阻接地时保护的灵敏度。

发明内容

本发明提出一种灵活接地方式配电网接地故障方向算法，根据检测点处并联电阻投入后 零序测量导纳模值|Y_K|与并联电阻投入前零序测量导纳模值|Y_N|之比判断检测点相当于故障点 的方向，具体地：

a.若检测点处并联电阻投入后与投入前零序测量导纳的模值比大于整定值T_set，则该检 测点位于故障线路故障点上游；

b.若检测点处并联电阻投入后与投入前零序测量导纳的模值比小于等于整定值T_set或者 检测点处零序电流小于返回值I_set，则该检测点位于故障线路故障点下游或健全线路；

c.设定两种并联电阻投入后零序测量导纳|Y_K|的计算方法，具体地：

1)若并联电阻投入后零序电压大于门槛值U_set，并联电阻并联电阻投入后零序测量导纳 的计算方法为：|Y_K|＝I_K/U_K，其中，I_K为并联电阻投入后检测点处流过的零序电流有效值，U_K为并联电阻投入后检测点处的零序电压有效值；

2)若并联电阻投入后零序电压小于等于门槛值U_set，并联电阻并联电阻投入后零序测量 导纳的计算方法为：|Y_K|＝I_K/U_set。

上述方案中，零序电流返回值I_set、零序电压门槛值U_set、整定值Tset、

a.零序电流返回值I_set根据零序电流互感器的测量精度进行整定，一般设定为额定电流 的5％。