[发明专利]一种就地型配电网单相接地故障区段定位方法

权利要求书

1.一种就地型配电网单相接地故障区段定位方法，它包括：

步骤1、在配电站包括环网柜和开闭所内，同步采集所有间隔的零序电流以及母线零序电压，计算母线零序电压突变量判别接地故障，并计算边开关的暂态方向参量以及各分界支路的零序电流相关系数，然后采用暂态方向参量比较和零序电流相关系数比较相结合的方法对站内母线及分界支路故障进行区段定位；

步骤2、对于柱上开关，采集线电压和零序电流，依靠线电压突变量判别接地故障和相别，并根据故障相别计算暂态方向参量，用于配电网联络线单相接地故障区段定位；

步骤3、各配网终端DTU及FTU之间建立GOOSE面向通用对象的变电站事件对等通讯网络，用于传输相邻间隔的暂态方向参量，包括配电站边开关的暂态方向参量和注上开关的暂态方向参量；

在配电网单相接地故障零序网络中，在不同的中性点接地方式下，当母线的第j条馈线上的某一区段N和O点之间发生单相接地故障时，利用故障点上下游暂态方向参量符号相异的特征对配网节点之间的联络线进行故障定位；如果N点和O点均位于一个配电站内，则利用暂态方向参量和零序电流相关系数相结合的算法对站内母线和分界支路进行故障定位；配电网不同节点的配网终端之间仅需依赖GOOSE对等通讯网络传递暂态方向参量；

暂态方向参量的计算公式为：

其中T_s为采样时间间隔；

对参与暂态方向参量计算的暂态相间电压U_xy进行一次90度相移的希尔伯特变换：

然后利用变换后的暂态相间电压计算暂态方向参量：

步骤4、各配网终端根据本开关暂态方向参量与接收到的相邻开关暂态方向参量符号相异对站间联络线单相接地故障进行故障区段定位；

对开关站内的分界开关，根据下计算两两之间的零序电流相关系数：

如果某一分界开关所有相关联的零序电流相关系数中，至少有2个大于0.5，则判故障点位于该分界支路上，跳开该分界支路开关完成故障隔离；如果所有分界开关零序电流相关系数均小于0.5，则判故障点位于配电站母线上，跳开该母线相邻的所有开关完成故障隔离；

步骤5、各配网终端根据单相接地单故障区段定位结果，切除故障相邻开关完成故障就地隔离，合上联络开关完成非故障区域的供电恢复。

2.根据权利要求1所述的一种就地型配电网单相接地故障区段定位方法，其特征在于：利用零序电压突变量判据判别当前配电网是否发生单相接地故障的方法为：

同步采集站内母线零序电压3U0和所有开关间隔的零序电流I0，利用零序电压突变量判据判别当前配电网是否发生单相接地故障：

|3U0_k-3U0_k-2N|U_set1

其中3U0_k为母线3U0电压当前时刻的采样值，3U0_k-2N为当前3U0电压两周波以前的采样值，N为每周波采样点数，U_set1为零序电压突变量启动门槛。

3.根据权利要求1所述的一种就地型配电网单相接地故障区段定位方法，其特征在于：对于FTU，同步采集三个相间电压Uab、Ubc、Uca和零序电流I0，利用下式所示的相间电压突变量判据判别当前配电网是否发生单相接地故障：

上式中U_set2为相间电压突变量启动门槛；如果3个相间电压突变量中有2个满足上述判据，则判含有公共下标的那一相发生了单相接地故障，ΔU_AB、ΔU_BC均满足上述判据，则判为B相接地故障，并取U_BC参与暂态方向参量计算。

4.根据权利要求1所述的一种就地型配电网单相接地故障区段定位方法，其特征在于：各配网终端根据本开关暂态方向参量与接收到的相邻开关暂态方向参量符号相异对站间联络线单相接地故障进行故障区段定位的方法为：用GOOSE对等通讯网络对暂态方向参量进行传递，如果某一配网节点的D1和相邻配网节点的D2符号相反，则判这两个节点之间的联络线发生单相接地故障，跳开故障点相邻开关，完成单相接地故障隔离。

5.根据权利要求1所述的一种就地型配电网单相接地故障区段定位方法，其特征在于：对同一开关站的进出线边开关之间；计算暂态方向参量如果符号相反，表明故障点位于本开关站内，进一步判别故障点是位于母线还是某一分界支路；否则判为本馈线无故障，故障点在当前配电网的其他馈线上。