[发明专利]中性点非有效接地中压微电网的单相接地故障线路判别方法

说明书

中性点非有效接地中压微电网的单相接地故障线路判别方法，包括步骤1，采集零序电压、电流信号；步骤2，从零序电流信号中提取高频零序电流；步骤3，从零序电压信号与零序电流信号中提取被保护线路两侧的基频零序电压与基频零序电流；步骤4，通过对高频零序电流、基频零序电压与基频零序电流进行形态模式编码，获得高频零序电流的初始变化趋势特征及基频零序电压和基频零序电流之间的峰值时间差值；步骤5，根据高频零序电流的初始变化趋势特征构造主判据，根据基频零序电压、基频零序电流之间的峰值时间差值构造辅助判据，根据主判据和辅助判据确定故障线路。本发明可以在中性点非有效接地微电网发生单相接地故障时准确的判别故障线路。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其指一种中性点非有效接地中压微电网的单相接地故障线路判别方法。

背景技术

微电网是将一个将分布式微源、负荷、储能装置与保护监测装置有机整合在一起的小型发配电系统，具备孤岛运行与高可靠供电能力，可有效提高太阳能、风能等可再生能源的利用效率，是解决海岛与偏远地区供电难题的重要手段。微电网具有分布式微源类型多样、功率潮流双向以及网络拓扑灵活多变等特点，可运行于环型和辐射型两种网络拓扑结构下，其中，环型结构通过提供备用供电路径，可以减少微电网系统因故障引起的停电次数与持续时间，同时提高系统可接纳的分布式微源穿透功率，并且故障清除以后，环型微电网可以转变成辐射型网络继续运行。此外，类似于传统中压配电网，中压微电网也包括中性点有效接地和中性点非有效接地两种接地方式，其中，中性点有效接地方式广泛应用于北美地区600V以下以及15kV以上的配电网系统中，中性点非有效接地方式则主要应用于中国、日本、中欧以及东欧等国家或地区的中压配电网系统中，允许系统发生单相接地故障后持续供电运行1-2小时，从而保障电力用户的不间断供电。据统计，单相接地故障发生概率远大于其他类型故障，约占所有故障的80％，且大部分为瞬时性故障，可自行熄灭，不需要切除故障线路即可消除故障。因此，采用中性点非有效接地方式可以进一步提升微电网的供电质量与供电可靠性。

然而，对于中性点非有效接地微电网，由于微源与故障点之间没有零序电流通道，其单相接地故障电流与正常运行电流相差很小，使得之前提出的用于中性点接地系统或中性点不接地系统其他故障类型的保护方法，不能用于中性点非有效接地微电网的单相接地故障线路判别。并且，微电网拓扑灵活性使得其单相接地故障响应特性更加复杂，故障线路判别困难，单相接地故障引起的非故障相过电压还会恶化设备绝缘，容易引发相间短路故障，威胁人身和设备安全。

近年来，国内外专家学者们主要集中在传统辐射型配电网，并根据其故障线路与非故障线路上的零序电流特征差异，提出了多种单相接地故障线路定位方法，主要包括基于基频零序电流幅值、相位等信息的稳态分量法和基于零序电流极性、暂态能量等信息的暂态分量法两类。但是，鲜有涉及中性点非有效接地方式对中压微电网单相接地故障响应特性与保护设计影响的相关研究，由于微电网环型网络有别于配电网单母线辐射型网络，且没有上、下游故障特性区分，上述方法并不适用于拓扑结构灵活多变的中性点非有效接地微电网，因此，业内亟需研究一种针对于中性点非有效接地中压微电网的单相接地故障线路的判别方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种中性点非有效接地微电网的单相接地故障线路判别方法，该方法可以实现中性点非有效接地微电网在发生单相接地故障时其被保护线路两侧的保护装置准确的判别出故障线路。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方法：中性点非有效接地微电网的单相接地故障线路判别方法，包括：

步骤1，采集中性点非有效接地微电网中被保护线路两侧的零序电压与零序电流信号；

步骤2，从步骤1中得到的零序电流信号中提取被保护线路两侧的高频零序电流；

步骤3，从步骤1中得到的零序电压信号与零序电流信号中分别提取被保护线路两侧的基频零序电压与基频零序电流；