[发明专利]配电线路接地故障性质识别及恢复方法

说明书

本发明涉及一种配电线路接地故障性质识别及恢复方法，发生配电线路接地故障后，配电线路送电前重合某一相；采集重合相的电压和电流波形并滤波；计算电压和电流的导数；构建最小二乘法辨识电容模型，求解最小二乘意义下的电容；计算电容模型的模型误差E_C(k)；构建最小二乘法辨识阻感模型，求解最小二乘意义下的电阻和电感；计算阻感模型的模型误差E_Z(k)；当满足E_Z(k)＜k_relE_C(k)时为永久性接地故障，否则为瞬时性接地故障。本发明无需额外的附加装置，仅通过重合某一相，检测重合相的电流、电压值，即可确定故障性质。接地故障性质识别方法简单高效，且成本低。

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接地故障性质识别及恢复方法。

背景技术

根据实际运行数据统计，配电网架空线中绝大多数故障为瞬时性接地故障，同时电缆也有一定比例的瞬时性接地故障。当开关在重合前能够区分永久和瞬时性接地故障，则可有效降低再次重合于故障后对系统和开关造成的影响，此外当与馈线自动化结合使用时，还可以有效降低故障处理时间，从而提高供电可靠性。

现有配电网开关都是三相一体开关，跳闸时三相同时断开，不能像输电网中利用单相开关跳开后健全相对故障相的耦合电气量特征识别故障性质，因此相关学者研究了注入探测信号的永久性故障识别方法，但该类方法都需要额外的附加装置。

发明内容

针对配电线路接地故障性质判别问题，本发明提供一种配电线路接地故障性质识别及恢复方法，通过在停电线路送电前探测式重合某一相实现接地故障性质的判别，判别方法简单可靠且无需附加额外的装备。

为达到上述目的，本发明提供了一种配电线路接地故障性质识别方法，包括：

发生配电线路接地故障后，配电线路恢复送电前重合某一相；

采集重合相的电压和电流波形并滤波；

计算电压和电流的导数；

基于电压和电流的导数构建最小二乘法辨识电容模型，求解最小二乘意义下的电容C；计算电容模型的模型误差E_C(k)；

基于电压和电流的导数构建最小二乘法辨识阻感模型，求解最小二乘意义下的电阻R和电感L；计算阻感模型的模型误差E_Z(k)；

当满足E_Z(k)＜k_relE_C(k)时，识别为永久性接地故障，否则识别为瞬时性接地故障，其中k_rel为可靠系数。

进一步地，当存在非故障相时，重合的所述某一项为非故障相，否则重合的所述某一项为任一故障相。

进一步地，计算电压和电流的导数，包括计算：

式中表示电压或电流的导数，p(k)表示电压或电流的第k个采样点值，p(k+1)表示第k+1个采样点值，p(k-1)表示第k-1个采样点值，T_S为采样间隔。

进一步地，求解最小二乘意义下的电容C，包括：

选取m个采样点的电压导数和电流，分别构造m×1矩阵A和矩阵B：

B＝[i(1),i(2),……,i(m)]^T

令目标函数为求解得到最小二乘意义下的电容C。

进一步地，计算电容模型的模型误差E_C(k)包括：