[发明专利]一种基于故障特征值的小电流故障定位方法

说明书

本发明公开了一种基于故障特征值的小电流故障定位方法，其包括：步骤S10，配电网中的各线路终端周期性采集三相及零模电压信号，并检测线路是否存在单相接地故障；步骤S11，各线路终端获得故障波形，计算每一线路终端所对应的故障特征值；步骤S12，各线路终端将携带有地址信息、时间标签的故障特征值统一上传至主控终端；步骤S13，主控制根据所有故障特征值，以及线路所对应的拓扑识别矩阵，根据预先确定的故障统一判断策略对线路故障进行定位。实施本发明，能简化故障定位流程和终端间的数据传输量，提高定位的效率。

技术领域

本发明属于故障定位技术领域，特别是涉及一种基于故障特征值的小电流故障定位方法。

背景技术

我国配电网中性点广泛采用不接地或经消弧线圈接地方式运行，线路发生单相(小电流)接地故障时，故障信号微弱，不易检测，而接地故障占配网故障比重很高；加之配网侧负荷分布的随机性、拓扑复杂度和数据处理规模等方面持续扩大，加剧了故障处理难度，因此提高单相接地故障定位速度、减小故障发生时间，成为配电网故障处理的研究热点。故障指示器作为区段定位的有效手段，在配电网中应用广泛，但集中式的故障定位模式需要故障指示器、通信系统、子站或主站的可靠协调配合，参与环节多、故障处理时间较长、主站依赖程度高，而且在现场实际应用中，存在软件产权、系统管理权限等的限制。

小电流接地故障按故障定位模式不同主要分为集中控制与智能分布式控制模式。集中控制模式下由沿线安装的线路终端(FTU或故障指示器)采集故障信息并统一上传至配电自动化主站，由主站执行故障定位算法确定故障区段。通过比较时域内相邻终端间暂态零序电流波形的相关性或能量相似度实现故障定位；利用暂态零序电流相位关系，给出基于矩阵的故障定位方法；提出比较频域内暂态零序电流重心频率分布的故障定位方法，上述方法均只需检测零序电流信号，适应性强，但需上传大量的录波数据到主站集中处理，参与环节多、通信费用高且数据集中处理压力大。

现有基于电流相似性的小电流接地故障定位方法，常见的有利用故障区段两侧暂态零模电流相似程度低、健全区段两侧暂态零模电流相似程度高的特征确定故障区段的方法，称作零序电流相似法。但存在一些不足之处，具体地，在工程中，线路上监测点间难以精确同步记录暂态电流信号，各线路监测点均需向主站上传故障录波数据，传输数据量大，对通信压力较大。主站定位算法复杂，不同厂家产品之间配合有一定难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于故障特征值的小电流故障定位方法，能简化故障定位流程和终端间的数据传输量，提高定位的效率。

本发明所采用的技术方案在于，提供一种基于故障特征值的小电流故障定位方法，其包括如下步骤：

步骤S10，配电网中的各线路终端周期性采集三相及零模电压信号，并检测线路是否存在单相接地故障；

步骤S11，各线路终端获得故障波形，对故障波形进行拟和以及修正，并计算每一线路终端所对应的故障特征值；

步骤S12，各线路终端将携带有地址信息、时间标签的故障特征值统一上传至主控终端；

步骤S13，主控制根据所有故障特征值，以及线路所对应的拓扑识别矩阵，根据预先确定的故障统一判断策略对线路故障进行定位；

步骤S14，主控制终端将将定位结果上传至主站或运维人员的移动设备上。

优选地，所述步骤S10进一步包括：

步骤S100，系统正常运行时，配电网中的各线路终端周期性采集三相及零模电压信号，比较3个连续的采样点中，是否有2个及以上采样点的突变量满足如下条件：

|u₀(n)-u₀(n-mT)|≥k_rel|u₀(n-mT)|