專利名稱：基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選線方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種故障選線方法，尤其涉及一種基于故障過程分析的 中壓配電網單相接地故障選線方法。
背景技術：
現有技術中，對于中壓配電網單相接地故障的選線，通常根據單相 接地出現電網中性點電壓升高的現象，以及期間出現的接地暫態(tài)、穩(wěn)態(tài) 信息進行故障選線，這種對接地故障的選線方案只針對接地故障某點進 行選線。該方案對于高阻接地或間隙性接地故障選線有效性不好，不能
在故障發(fā)展過程的有效選線區(qū)間進行選線，并且對于時間大于500毫秒 的單相接地故障不能穩(wěn)定接地有效選線，此外對于瞬時接地故障一般采 用不處理的方法，導致故障不能全部被捕獲并描述。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現有技術的缺陷，而提供一種基于故障過程分 析的中壓配電網單相接地故障選線方法，它能夠直觀、本質的反映故障發(fā) 展、演變過程，對于單相接地故障時間大于500毫秒的穩(wěn)定接地有效選線， 并且對于故障過程中的瞬時故障可以全部捕獲并描述。
實現上述目的的技術方案是基于故障過程分析的中壓配電網單相
接地故障選線方法，其中，包括以下步驟
步驟l:計算中性點電壓，即根據不斷從電網采集到的電網電壓信 息，周期性的計算中性點電壓；
步驟2:判斷中性點電壓是否超過設置閾值，即根據計算得到的中 性點電壓，判斷是否超過設置閾值；若否，即中性點電壓沒有超過閾值，則進入步驟9; 若是，即中性點電壓超過閾值，出現故障，則進入步驟3; 步驟3:診斷故障類型，即診斷出現的故障的類型； 步驟4:判斷是否是單相接地故障，即根據診斷得出的故障類型， 判別是否是單相接地故障；
若否，即不是單相接地故障，則進入步驟8; 若是，即屬于單相接地故障，則進入步驟5: 步驟5:描述故障過程，即通過對中性點電壓的分析，故障過程獲 得描述特征；
步驟6，定位選線區(qū)間，即在描述故障過程之后，選擇算法區(qū)間； 步驟7，對故障進行選線，即通過若干選線算法對故障進行選線，
并比較各算法在不同的故障區(qū)間的有效性以形成各算法在過程分析的
有效域；
步驟8，輸出結果，即輸出故障類型； 步驟9，結束。
上述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選線方法， 其中，所述的步驟7的包括以下步驟
步驟71:對各條支路的零序電流進行過程分析，即對屬于單相接 地的故障進行過程分析；
步驟72:判斷零序電流數據對選線是否有效，即根據預先計算的
參考值，判斷零序電流數據對選線是否有效；
若無效，則進入步驟721;
步驟721:剔除無效的支路，不參與故障選線； 若有效，則進入步驟73; 步驟73:穩(wěn)態(tài)選線，即選取參考支路幅值最大的穩(wěn)態(tài)作為最佳選 線狀態(tài)；
步驟74;暫態(tài)選線，即選取參考支路幅值最大的穩(wěn)態(tài)作為最佳選
線狀態(tài)。
上述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選線方法，其中，所述的步驟3中的故障類型包括單相接地故障、鐵磁諧振過電壓 故障、PT熔斷故障、其他不對稱接地故障。
上述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選線方法， 其中，所述的步驟5中的描述故障過程通過對中性點電壓的諧波因子以 及形態(tài)因子進行分析，其中
諧波因子入，為信號的各次諧波與有效值的比值，
其中A為信號各次諧波幅值，下標i為諧波相對于基波整數倍，i為 奇數；
形態(tài)因子，為各級形態(tài)濾波器的濾波因子。
上述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選線方法，其 中，所述的步驟6中的選擇算法區(qū)間通過穩(wěn)態(tài)長度占優(yōu)法選擇穩(wěn)態(tài)區(qū)間 (D，其算法為(D二Mw(A,4)，其中，穩(wěn)態(tài)區(qū)間長度為i^，穩(wěn)態(tài)幅值為4， 該算法的穩(wěn)態(tài)長度最大區(qū)間為故障分析區(qū)間。
上述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選線方法， 其中，所述的步驟7中的選線算法包括穩(wěn)態(tài)諧波法、穩(wěn)態(tài)比幅比相法、 暫態(tài)小波特征法。
上述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選線方法， 其中，所述的穩(wěn)態(tài)諧波法為l， 3， 5， 7次工頻倍數諧波法。
上述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選線方法， 其中，所述的暫態(tài)小波特征法包括能量法和極性法。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的一種基于故障過程分析的中壓配電 網單相接地故障選線方法，采用了故障過程的方法，因此對于高阻接地
或間隙性接地故障選線可以在故障發(fā)展過程的有效選線區(qū)間進行選線，500毫秒的穩(wěn)定接地有效選線；故障過程中 的瞬時故障可以全部捕獲并描述。在故障過程描述分析的基礎上，定位 最優(yōu)選線區(qū)間，然后再進行選線。本發(fā)明對接地故障進行故障過程描述、 分析，把接地故障作為整體一個過程進行描述與分析，更符合故障發(fā)展 的本質特點。
圖1是本發(fā)明的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選 線方法的流程圖2是本發(fā)明的對故障進行選線步驟的流程圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
請參閱圖1，基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選線方 法，包括以下步驟
步驟l:計算中性點電壓，即根據不斷從電網采集到的電網電壓信 息，周期性的計算中性點電壓；
步驟2:判斷中性點電壓是否超過設置閾值，即根據計算得到的中 性點電壓，判斷是否超過設置閾值；
若否，即中性點電壓沒有超過閾值，則進入步驟9; 若是，即中性點電壓超過閾值，出現故障，則進入步驟3; 步驟3:診斷故障類型，即診斷出現的故障的類型，包括單相接地 故障、鐵磁諧振過電壓故障、PT熔斷故障、其他不對稱接地故障；
步驟4:判斷是否是單相接地故障，即根據診斷得出的故障類型， 判別是否是單相接地故障；
若否，即不是單相接地故障，則進入步驟8; 若是，即屬于單相接地故障，則進入步驟5; 步驟5:描述故障過程，即通過對中性點電壓的諧波因子以及形態(tài) 因子分析，故障過程獲得描述特征，其中其中A為信號各次諧波幅值，下標i為諧波相對于基波整數倍，i為 奇數；
形態(tài)因子，為各級形態(tài)濾波器的濾波因子；
步驟6，定位選線區(qū)間，即在描述故障過程之后，選擇算法區(qū)間， 本發(fā)明通過穩(wěn)態(tài)長度占優(yōu)法選擇穩(wěn)態(tài)區(qū)間O)，其算法為0)-Ma;c(^,4)， 其中，穩(wěn)態(tài)區(qū)間長度為丄,，穩(wěn)態(tài)幅值為4，該算法的穩(wěn)態(tài)長度最大區(qū) 間為故障分析區(qū)間；
步驟7，對故障進行選線，即通過若干選線算法對故障進行選線， 并比較各算法在不同的故障區(qū)間的有效性以形成各算法在過程分析的
有效域，本發(fā)明采用了穩(wěn)態(tài)諧波法即1， 3， 5， 7次工頻倍數諧波法、 穩(wěn)態(tài)比幅比相法、包括能量法和極性法的暫態(tài)小波特征法；
步驟8，輸出結果，即輸出故障類型；
步驟9，結束。
請參閱圖2，圖中示出了本發(fā)明的步驟7的流程圖，包括以下步驟: 步驟71:對各條支路的零序電流進行過程分析，即對屬于單相接
地的故障進行過程分析；
步驟72:判斷零序電流數據對選線是否有效，即根據預先計算的
參考值，判斷零序電流數據對選線是否有效；
若無效，則進入步驟721;
步驟721:剔除無效的支路，不參與故障選線； 若有效，則進入步驟73; 步驟73:穩(wěn)態(tài)選線，即選取參考支路幅值最大的穩(wěn)態(tài)作為最佳選 線狀態(tài)；
諧波因子A，為信號的各次諧波與有效值的比值，
提
I-
義步驟74;暫態(tài)選線，即選取參考支路幅值最大的穩(wěn)態(tài)作為最佳選 線狀態(tài)。
以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明保護范圍的限 制。有關本技術領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情 況下，還可以作出各種變換或變型，而所有等同的技術方案也應歸屬 于本發(fā)明保護的范疇之內，由各權利要求所限定。
權利要求
1.基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選線方法，其特征在于包括以下步驟步驟1計算中性點電壓，即根據不斷從電網采集到的電網電壓信息，周期性的計算中性點電壓；步驟2判斷中性點電壓是否超過設置閾值，即根據計算得到的中性點電壓，判斷是否超過設置閾值；若否，即中性點電壓沒有超過閾值，則進入步驟9；若是，即中性點電壓超過閾值，出現故障，則進入步驟3；步驟3診斷故障類型，即診斷出現的故障的類型；步驟4判斷是否是單相接地故障，即根據診斷得出的故障類型，判別是否是單相接地故障；若否，即不是單相接地故障，則進入步驟8；若是，即屬于單相接地故障，則進入步驟5；步驟5描述故障過程，即通過對中性點電壓的分析，故障過程獲得描述特征；步驟6，定位選線區(qū)間，即在描述故障過程之后，選擇算法區(qū)間；步驟7，對故障進行選線，即通過若干選線算法對故障進行選線，并比較各算法在不同的故障區(qū)間的有效性以形成各算法在過程分析的有效域；步驟8，輸出結果，即輸出故障類型；步驟9，結束。
2. 根據權利要求1所述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障 選線方法，其特征在于所述的步驟7的包括以下步驟步驟71:對各條支路的零序電流進行過程分析，即對屬于單相接地的故障 進行過程分析；步驟72:判斷零序電流數據對選線是否有效，即根據預先計算的參考值， 判斷零序電流數據對選線是否有效； 若無效，則進入步驟721;步驟721:剔除無效的支路，不參與故障選線；若有效，則進入步驟73; 步驟73:穩(wěn)態(tài)選線，即選取參考支路幅值最大的穩(wěn)態(tài)作為最佳選線狀態(tài)； 步驟74;暫態(tài)選線，即選取參考支路幅值最大的穩(wěn)態(tài)作為最佳選線狀態(tài)。
3. 根據權利要求1所述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障 選線方法，其特征在于所述的步驟3中的故障類型包括單相接地故障、鐵磁 諧振過電壓故障、PT熔斷故障、其他不對稱接地故障。
4. 根據權利要求1所述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障 選線方法，其特征在于所述的步驟5中的描述故障過程通過對中性點電壓的 諧波因子以及形態(tài)因子進行分析，其中諧波因子入，為信號的各次諧波與有效值的比值，其中A為信號各次諧波幅值，下標i為諧波相對于基波整數倍，i為奇數； 形態(tài)因子，為各級形態(tài)濾波器的濾波因子。
5. 根據權利要求l所述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障 選線方法，其特征在于所述的步驟6中的選擇算法區(qū)間通過穩(wěn)態(tài)長度占優(yōu)法 選擇穩(wěn)態(tài)區(qū)間O，其算法為0^ikfec(^,4)，其中，穩(wěn)態(tài)區(qū)間長度為丄,，穩(wěn)態(tài)幅 值為4 ，該算法的穩(wěn)態(tài)長度最大區(qū)間為故障分析區(qū)間。
6. 根據權利要求1所述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障 選線方法，其特征在于所述的步驟7中的選線算法包括穩(wěn)態(tài)諧波法、穩(wěn)態(tài)比 幅比相法、暫態(tài)小波特征法。
7. 根據權利要求6所述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障 選線方法，其特征在于所述的穩(wěn)態(tài)諧波法為l， 3， 5， 7次工頻倍數諧波法。
8. 根據權利要求6所述的基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選線方法，其特征在于所述的暫態(tài)小波特征法包括能量法和極性法。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于故障過程分析的中壓配電網單相接地故障選線方法，包括以下步驟計算中性點電壓、判斷中性點電壓是否超過設置閾值、診斷故障類型、判斷是否是單相接地故障、描述故障過程、定位選線區(qū)間、對故障進行選線、輸出結果和結束。本發(fā)明能夠直觀、本質的反映故障發(fā)展、演變過程，對于單相接地故障時間大于500毫秒的穩(wěn)定接地有效選線，并且對于故障過程中的瞬時故障可以全部捕獲并描述。
文檔編號H02H7/26GK101295873SQ20071004019
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權日2007年4月28日
發(fā)明者君 張, 騰樂天, 旭 蔡, 金之儉, 陳海昆 申請人:上海思南電力通信有限公司;上海交通大學