一种配电网小电流接地故障定位方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111537837A(43)申请公布日2020.08.14(21)申请号202010509895.7G01R31/52(2020.01)(22)申请日2020.06.05(71)申请人国网山东省电力公司电力科学研究院地址250002山东省济南市市中区望岳路2000号申请人国家电网有限公司(72)发明人张林利孙勇李立生张世栋刘合金刘洋苏国强王峰张鹏平李帅由新红樊迪(74)专利代理机构济南诚智商标专利事务所有限公司37105代理人李修杰(51)Int.Cl.G01R31/08(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称一种配电网小电流接地故障定位方法及系统(57)摘要本发明公开了一种配电网小电流接地故障定位方法及系统，方法包括以下步骤：步骤1：检测零模电流突变量，当零模电流突变量超越预设门槛时，启动录波，并记录故障发生时刻暂态零模电流数据；步骤2：就地对故障录波数据进行简化处理，提取零模电流特征轮廓；步骤3：从故障线路第一个区段开始作为待定区段，对故障线路各监测点零模电流特征轮廓数据进行比较，判定故障点所在线路区段。本发明将暂态零模电流录波数据简化处理后上传定位主站，可实现配电系统小电流接地故障的有效定位，并且有效减少数据传输与定位主站计算量，适用于中性点采用小电流接地方式的配电系统，解决了配电网小电流接地系统中发生单相接地时的故障定位问题。CN111537837ACN111537837A权利要求书1/3页1.一种配电网小电流接地故障定位方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1：检测零模电流突变量，当零模电流突变量超越预设门槛时，启动录波，并记录故障发生时刻暂态零模电流数据；步骤2：就地对故障录波数据进行简化处理，提取零模电流特征轮廓；步骤3：从故障线路第一个区段开始作为待定区段，对故障线路各监测点零模电流特征轮廓数据进行比较，判定故障点所在线路区段。2.根据权利要求1所述的一种配电网小电流接地故障定位方法，其特征是，所述提取零模电流特征轮廓的具体过程为：遍历录波数据，找到绝对值最大的数据点，即I0max＝max(|i0(n)|)其中，i0(n)表示暂态零模电流采样数据，I0max表示绝对值最大的数据点；以绝对值最大数据点作为基准，向前搜寻20个极值数据、向后搜寻40个极值数据，和绝对值最大数据点，组成一个长度为61个点的数据序列，即得到暂态零模电流录波数据的特征轮廓。3.根据权利要求2所述的一种配电网小电流接地故障定位方法，其特征是，所述极值的判断过程为：如果数据点为正值，当其大于前后相邻两个数据点时判定为极值；如果数据点为负值，当其小于前后相邻两个数据点时判定为极值。4.根据权利要求1所述的一种配电网小电流接地故障定位方法，其特征是，所述对故障线路各监测点零模电流特征轮廓数据进行比较过程为：计算两监测点零模电流特征轮廓差异值Ti0：其中，i0b(k)表示上游监测点特征轮廓序列，i0a(k)表示下游监测点特征轮廓序列，n代表特征轮廓序列数据点数，n＝61；如果Ti0>0.5，则判定暂态零模电流特征轮廓不相似；如果Ti0≤0.5，则判定暂态零模电流特征轮廓相似。5.根据权利要求4所述的一种配电网小电流接地故障定位方法，其特征是，所述判定故障点所在线路区段的过程为：1)判断待定区段是否存在下游监测点，如果不存在下游监测点，则判定该区段就是故障区段；如果待定区段存在下游监测点，则依次执行下述步骤；2)如果待定区段所有下游监测点都与上游监测点暂态零模电流轮廓不相似，则该区段判定为故障区段；3)如果待定区段下游监测点至少存在一个与上游监测点暂态零模电流特征轮廓相似，则该区段判定为健全区段；4)如果待定区段为健全区段，则选择特征轮廓比较值最小的下游监测点，做为下一个待定区段的起点。2CN111537837A权利要求书2/3页6.一种配电网小电流接地故障定位系统，其特征是，包括：监测设备，用于检测各个监测点零模电流突变量，当零模电流突变量超越预设门槛时，启动录波，并记录故障发生时刻暂态零模电流数据；监测设备，还用于就地对故障录波数据进行简化处理，提取零模电流特征轮廓，并将轮廓数据上传定位主站；定位主站，用于接收监测设备上传的暂态零模电流特征轮廓数据，并从故障线路第一个区段开始作为待定区段，对故障线路各监测点零模电流特征轮廓数据进行比较，判定故障点所在线路区段。7.根据权利要求6所述的一种配电网小电流接地故障定位系统，其特征是，所述监测设备提取零模电流特征轮廓的具体过程为：遍历录波数据，找到绝对值最大的数据点，即I0max＝max(|i0(n)|)其中，i0(n)表示暂态零模电流采样数据，I0max表示绝对值最大的数据点；以绝对值最大数据点作为基准，