[发明专利]一种单相接地故障的复合高精度检测判断方法

说明书

本发明公开了一种单相接地故障的复合高精度检测判断方法，步骤如下：设定零序电压和零序电流的突变值；缓存当前的电压和电流幅值；判断电压、电流是否满足突变条件；若满足突变条件，则搬移数据，否则进行上一步；判断零序电压的幅值大小并计数；对搬移后的数据进行滤波计算，同时计算暂态瞬时无功功率和1/4周期内的暂态瞬时无功平均值；通过判断暂态瞬时无功平均值来判断某点是否为故障特征点；若一个周期内故障特征点的计数值大于设定值，判断定接地故障，启动保护切除故障，否则结束本次判断。本发明可实现微小波动的高精度检测，并精准辨识故障特征点；本发明基于暂态瞬时无功功率、零序电流和零序电压的综合判据，可以防止电气设备出现误动。

技术领域

本发明涉及电力系统故障处理，特别是一种单相接地故障的复合高精度检测判断方法。

背景技术

根据中性点接地的方式区分电力系统，可以分为小电流接地系统和大电流接地系统。在小电流接地系统中，发生单相接地故障的可能性接近70％，且因其发生单相接地故障时，接地故障电流较小，故障特征点难以辨识和提取，不能及时切除故障，严重影响电力系统的安全稳定运行。

目前有关单相接地选线的理论研究越来越多，但由于实际接地状况复杂多变，实际应用效果一直不理想，单相接地选线一直是电力系统的一个难题。由于配电网多为中性点不接地或者经消弧线圈接地系统，导致基于稳态电流幅值的判断方法的准确率不高且容易误动作，所以配电网趋势于使用暂态法进行单相接地判断，但由于暂态法又分为暂态无功法、首半波法、导纳法等，各种方法均能对某一种故障做到比较准确的识别，但不能完全适应配电网络的多变特性，造成配置多变或者不适用的情况。近年来由于接地故障易引起山火造成人民生命财产的损失，所以对快速判断单相接地的要求越来越高，以前的单一的接地判断方法不再实用。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种单相接地故障的复合高精度检测判断方法，从而精准辨识和检测单相接地故障特征点，实现电力系统的安全稳定运行。

技术方案：本发明所述的一种单相接地故障的复合高精度检测判断方法，包括以下步骤：

(1)设定零序电压和零序电流的突变值，和故障特征点的数值，一般为零序电压和零序电流额定值的15％-30％，本发明方法检测精度较高，即使微小的波动值都可以检测；

(2)实时采集零序电压和零序电流，并将采集的数据缓存到数据窗；

(3)对数据窗内的每个数据和设定值一一进行比较，若是大于设定值就认为满足突变条件，执行下一步，否则继续回归步骤(2)，进行实时数据采集；

(4)对满足突变条件的数据进行搬移，将突变点前1个周期和后2个周期的数据保存至搬移后的数据窗；

(5)判断零序电压的幅值与设定值的大小关系，若大于设定值，则计数加1；

(6)设定周期中断时间是4ms，若步骤(5)中的计数大于设定的N个周期中断时间，认为可能发生了单相接地故障，否则，认为没有发生接地故障；

(7)根据公式1对搬移后的数据窗进行64阶低通滤波计算，得到滤波后的零序电压和零序电流；

其中Lpf_buf[n]是滤波后的数据窗，buf(n-a)是搬移后的数据窗，fircalbuf[a]是64阶数字滤波器参数；

(8)根据公式2求解暂态瞬时无功功率Q，再根据公式3计算1/4周期内的暂态瞬时无功平均值Q__AVE：

其中，u是零序电压，i是零序电流，t是采样点间隔，可设置为1；n是1/4个周期暂态瞬时无功功率的个数；