[发明专利]一种配电线路相间短路故障类型的识别方法

说明书

本发明提供了一种配电线路相间短路故障类型的识别方法，包括：获取母线和故障支线的配电数据，包括故障时母线侧的最小短路阻抗相角值和最小短路残压值；计算归算到母线侧的等效负荷阻抗值和等效负荷相角值；计算母线侧的理论短路阻抗相角值和理论线电压残压值；根据理论短路阻抗相角值、故障时母线侧的最小短路阻抗相角值和等效负荷相角值三者的关系初步识别故障的实际类型；根据理论线电压残压值、故障时母线侧的最小短路残压值和等效负荷残压值的关系校核故障的实际类型。本发明实现了对相间短路故障类型的准确识别，大幅减少了故障指示器或配电自动化一二次设备的密集型配置和投资规模，为配网故障定位等系统提供故障类型识别的有效支撑。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，尤其涉及一种配电线路相间短路故障类型的识别方法。

背景技术

我国目前的电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统。该类型配电网系统在发生短路故障时，主要有金属性、弧光性、接地性(含高阻接地)三种故障类型。金属短路是电路中不同电压下的两点或几个点之间发生金属性连接，使线路处于严重的过电流状态。弧光短路是在短路点形成断续性电弧。一般来说，由于配电网的复杂性，配网故障的准确分析和定位异常困难，伪故障点众多，为了准确地识别故障类型和故障点需要配备大量的配电自动化设备，该类装备投资巨大，维护困难。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种通过变电站端故障前后的电气故障量，以准确的配网线路拓扑结构和参数，对配电线路相间短路的故障类型进行有效识别，从而减少伪故障点，为配网故障准确定位提供强有力支撑的配电线路相间短路故障类型识别方法。

为了达到上述技术效果，本发明提供了一种配电线路相间短路故障类型的识别方法，包括：

步骤S1.获取母线和故障支线的配电数据，包括故障时母线侧的最小短路阻抗相角值和最小短路残压值；

步骤S2.计算归算到母线侧的等效负荷阻抗值Zload和等效负荷相角值φload；

步骤S3.计算母线侧的理论短路阻抗相角值和理论线电压残压值；

步骤S4.根据所述理论短路阻抗相角值、故障时母线侧的最小短路阻抗相角值和等效负荷阻抗相角值三者的关系初步识别故障的实际类型；

步骤S5.根据所述理论线电压残压值、故障时母线侧的最小短路残压值和等效阻抗相角值三者的关系校核故障的实际类型。

在一些较优的实施例中，步骤S1中所述配电数据还包括系统阻抗、短路回路阻抗值、故障前母线暂态数据、故障前支线负荷电流及功率因数。

在一些较优的实施例中，步骤S1中所述故障时母线侧的最小短路阻抗相角值和最小短路残压值的获取方法包括：

获取故障跳闸时的母线电压值作为实际最小短路残压值Ud；

获取故障跳闸时的母线阻抗相角值作为实际最小短路阻抗相角值φdmin。

在一些较优的实施例中，步骤S2还包括：根据所述故障前母线暂态数据和负荷电流及功率因数，计算得到归算到母线侧的等效负荷阻抗值Zload以及等效负荷相角值φload：其中，为故障前母线电压值，为故障前线路的负荷电流值。

在一些较优的实施例中，步骤S3中还包括：

步骤S301.分别计算金属短路和弧光短路的等效负荷阻抗值，其中，所述金属短路的短路阻抗值计算方法为：用所述短路回路阻抗值减去系统阻抗；所述弧光短路的短路阻抗值计算方法为：用所述短路回路阻抗值依次减去系统阻抗和弧光阻抗值；

步骤S302.根据等效导线单位长度阻抗值，分别得到金属短路和弧光短路的故障位置Ld_metal0和Ld_arc0；