[发明专利]一种小电流接地故障选线方法

说明书

本发明提供了一种小电流接地故障选线方法，包括：(1)监测系统母线零序电压，当监测的电压大于预设电压时，则故障选线装置启动。(2)采样得到故障后第一个周期各支路的零序电流，并提取低频段和特征频段内的各支路零序电流信息。(3)求取各支路零序电流的点积，对求取的点积计算各支路的改进Hausdorff距离值。(4)根据得到的改进Hausdorff距离值确定故障线路。本发明能够确保选线结果准确，且计算量小。

技术领域

本发明属于配电网故障选线领域，涉及一种小电流接地故障选线方法。

背景技术

小电流接地方式是我国中压配电网普遍采用的一种接地方式，当小电流接 地系统发生单相接地故障时，三相之间线电压依然保持对称，系统允许持续运 行1～2小时，但故障若不能及时切除，会使得线路间绝缘击穿，造成故障范 围扩大。因此，当系统发生故障时，快速判别故障线路并实现故障隔离，对配 电网的安全可靠运行具有重要意义。

目前，针对小电流接地故障选线的研究取得了极大进展。在中性点不接地 的配电网中，利用工频零序电流的幅值和方向、零序无功功率方向法进行故障 选线；在谐振接地配电网中，采用零序有功功率法指示故障，利用消弧线圈并 联电阻产生的有功电流分量克服消弧线圈电流的影响；由于故障线路零序电流 小，利用故障产生的稳态零序电流与零序电压的方法难以解决谐振接地配电网 的故障选线问题，因此现在开发出了通过人为地改变中性点运行状态放大零序 电流或向配电网注入特征信号的主动式选线技术。与上述方法相比，利用暂态 量进行故障选线的方法，不受消弧线圈的影响，应用前景广阔，基于暂态量的 行波测距法已成功应用在输电线路上，在线路长度较长、分支较少的配电网也 可以采用行波原理进行测距；暂态无功功率方向法需要获取检测点处线路自身 的故障暂态电压、电流，对故障暂态零序电压进行希尔伯特变换，求取其平均 功率，以平均功率的符号来判断故障线路；现阶段，国内外学者对利用故障线 路和健全线路零序电流波形相似度进行故障选线的方法做了大量研究，该方法 在现场应用效果良好，具有较高的可靠性。

上述方法分为主动式选线、利用稳态信息选线和利用暂态信息选线法三大 类。主动式选线法通过注入各种频率信号或调整消弧线圈的补偿度，可以改变 故障线路中监视的信号并识别出故障线路。但这类方法需要辅助设备和额外的 操作，这增加了潜在的风险和成本。稳态信息选线法包括零序电流群体比幅比 相法、零序有功功率法、五次谐波法等，在谐振接地系统中，由于噪声和消弧 线圈的影响，利用稳态信息的选线方法易出现误判，导致选线失败。与上述方 法相比，利用暂态信号进行选线的方法可以快速、准确地判别故障线路，且由 于暂态信号不受消弧线圈的影响，其应用前景广阔。行波法已经成功应用到配 电网的故障选线和故障定位，但是，基于行波测距的方法很容易受到电磁干扰， 并要求相当高的采样频率。能量法是利用各支路的暂态零序电流和暂态零序电 压，计算得到对应的暂态功率，根据功率的大小及极性识别故障线路，但当故 障电阻较高时，选线结果会受到噪声的影响导致误判。另外，人工智能的方法 在很大程度上取决于算法的可靠性和训练数据库的大小，并且缺乏清晰的物理 意义，计算成本较高，制约了人工智能技术的实际应用。此外，随着大量电缆 线路的接入，使得实际配网故障情况更加复杂，暂态信息更为丰富，因此，针 对电缆-架空混合线路的配电网，研究可靠的故障选线方法具有十分重要的意义。

发明内容

针对以上技术问题，本发明实施例提供一种小电流接地故障选线方法，可 以解决目前在配电网故障选线领域中，利用暂态量选线时易受复杂故障条件影 响的不足。

本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种小电流接地故障选线方法，包括：

S100，实时监测配电网系统的母线的零序电压U₀，并在在监测到所述母 线的零序电压U₀＞a*U_N时，执行S110；a为预设系数，U_N为母线额定电压；