[发明专利]一种就地型配电网单相接地故障区段定位方法

说明书

本发明公开了一种就地型配电网单相接地故障区段定位方法，它包括：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；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；各配网终端之间建立GOOSE对等通讯网络，用于传输相邻间隔的暂态方向参量，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；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；解决了配电网全方位的单相接地故障区段定位尚缺乏可靠的手段等技术问题。

技术领域

本发明属于配电网故障定位技术领域，尤其涉及一种就地型配电网单相接地故障区段定位方法。

背景技术

中低压配电网多为小电流接地系统，网络拓扑复杂，单相接地故障占到配电网故障总数的80％以上，发生单相接地后由于健全相电压升高可能导致绝缘击穿引起事故扩大，同时由于故障电流微弱、电弧不稳定等原因，故障区段定位一直是难点问题，影响供电可靠性。

现有技术的单相接地故障区段自动定位方法包括：依靠接地选线装置与配网终端重合器式FA相配合的方法，但会带来全线停电和开关动作次数多的问题；基于上下游零序电流相关度比较算法，通讯数据量大，对同步要求高；基于上下游暂态零序功率方向比较算法，需要获取零序电压，对柱上开关和不接地系统通常不适用；基于零序电流有效值比较的算法，容易受CT不平衡电流和过渡电阻影响；采用变分模态分解(VMD)理论的算法，信号提取计算复杂，可信度有待验证；等等。目前这些方法大多从原理上进行了研究，有些只停留在仿真阶段，未充分考虑现场条件，包括算法所需模拟量的输入情况、通讯带宽及可靠性以及数据同步的需求，因此其应用场景受到限制，目前对配电网全方位的单相接地故障区段定位尚缺乏可靠的手段。

发明内容

本发明要解决的问题是：提供一种就地型配电网单相接地故障区段定位方法，以解决现有技术对单相接地故障区段自动定位的方法存在大多从原理上进行了研究，有些只停留在仿真阶段，未充分考虑现场条件，包括算法所需模拟量的输入情况、通讯带宽及可靠性以及数据同步的需求，因此其应用场景受到限制，目前对配电网全方位的单相接地故障区段定位尚缺乏可靠的手段等技术问题。

本发明的技术方案：

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、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；

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；

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。

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。