一種無信道的配電網單相接地故障自愈方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及配電網單相接地故障的自愈技術，具體涉及一種無信道的配電網單相接地故障自愈方法。
【背景技術】
[0002]我國配電網與發達國家在配電設備、網架結構、運行方式以及管理上存在較大差距，呈現以下特點:1)網架結構復雜薄弱，故障概率高，據統計90%的停電和故障擾動發生在配電網中；2)中性點非有效接地運行，單相接地故障電流較小，故障選線問題尚未圓滿解決，實現故障區域定位難度大；3)運行統計表明，配電網中發生單相接地故障的概率最高。因此，研究配電網單相接地故障區域定位對提高供電可靠性意義重大，如果能夠實現單相接地故障自愈，則可以有效提高配電網的自動化水平、大大降低故障巡線的難度，并能夠減少單相接地故障引發相間短路的概率，減少停電損失、提高供電可靠性。

【發明內容】

[0003]針對上述問題，本發明提供了一種不依賴于通信的自愈無信道的滿足智能配電網要求的配電線路單相接地故障自愈方法。
[0004]本發明為解決其技術問題所采用的技術方案為:
一種無信道的配電網單相接地故障自愈方法，在配電網環網線路的兩出線端各安裝有一出線斷路器，兩出線斷路器之間安裝有若干分段負荷開關，聯絡點安裝有聯絡開關，其中首臺分段負荷開關上配置有選線終端，其余分段負荷開關上均配置有選段終端，其特征在于包括以下步驟:
步驟1，故障選線:選線終端實時檢測各條線路的零序電壓，零序電壓超過門閥值時啟動高頻零序模型識別法，根據高頻零序模型識別法的結果判斷本線路是否發生故障，如果發生故障，故障線路的選線終端控制該故障線路的首臺分段負荷開關跳閘，如果沒有發生故障則繼續檢測線路的零序電壓；
步驟2，零壓-時限故障選段:
A、故障線路的其余分段負荷開關跳閘，聯絡點處的聯絡開關啟動轉供邏輯計時；
B、首臺分段負荷開關延時后進行重合閘，如果選段終端得電啟動X時限邏輯，則選段終端作用對應的分段負荷開關合閘；如果選段終端得電時間小于X時限，則選段終端閉鎖合閘；
C、如果選段終端在Y時限內檢測到零壓，那么判定該選段終端對應的分段負荷開關合閘于故障點一側，并控制分閘該分段負荷開關并閉鎖合閘；如果選段終端在Y時限內檢測到零壓，則選段終端停止時限邏輯；
D、如果配置在故障點對側的分段負荷開關上的選段終端在X時限內檢測到殘壓，則控制該分段負荷開關保持分閘并閉鎖合閘，實現故障區隔離；
步驟3，恢復供電:聯絡開關轉供邏輯計時結束，并核算負載容量后，對非故障區域轉供電。
[0005]作為上述方案的進一步改進，步驟I中采用高頻零序模型識別法對發生線路電容參數極性變化的線路判定為故障線路；高頻零序模型識別法的工作原理為:設定零序電流的參考方向為母線流向線路，當中性點非有效接地系統發生單相接地故障時，非故障線路的對地電容電流方向不變，故障線路的故障相流過全網正常線路非故障相電流，且方向為線路流向母線。又由于在某一特定高頻頻帶內，不管是中性點不接地，還是中性點經消弧線圈接地，整個零序網絡可等效為電容模型，有區別的僅是故障部分和健全部分的端口阻抗將呈現極性變化；因此，故障發生后，基于健全線路和故障線路的網絡元件參數的正反等效模型，可準確識別單相接地故障的上下游。該方法基于網架結構，不受中性點接地方式、網架結構、故障發生時刻、電弧間歇程度等因素影響，所以選線準確性和可靠性高。
[0006]進一步，所述選段終端為具有零壓-時限功能的選段終端，包括零壓-時限邏輯和硬件式殘壓閉鎖模塊；采用電壓-時間型分段器終端實現零壓-時限故障選段，其原理為在電壓-時限型邏輯加入零壓-時限判據，提出一種零壓-時限故障選段方案，無需出口斷路器兩次跳閘，只需前段跳閘一次，利用Y時間內感知零序電壓的存在即可自行判斷故障區段，不受中性點運行方式影響，其幅值較高易檢出，無需通信通道，簡易實用經濟，自動完成故障選段。
[0007]作為上述方案的進一步改進，所述選線終端為具有單相接地故障診斷功能選線終端。
[0008]進一步，所述選線終端包括電壓、電流傳感采集單元、CPU平臺、電源、功率輸出單元和通信單元，所述電壓、電流傳感采集單元采集電容電壓傳感器的零序電壓和零序電流互感器的電流并傳送至CPU平臺；所述CPU平臺根據電壓、電流采集單元的輸入量進行數據處理，判定本線路故障，并驅動功率輸出單元控制開關動作；所述通信單元僅在需要的時候上傳兩遙數據或接受遙控命令，不參與邏輯處理。
[0009]本發明的有益效果是:本發明的無信道的配電網單相接地故障自愈方法包括故障選線、故障選段與隔離、非故障區段復電3個步驟，基于零壓-時限隔離故障時的瞬時殘壓閉鎖對側，完成上下游開關的自動隔離，同時聯絡開關利用單側失壓啟動時限邏輯并計算負載能力，完成聯絡轉供，這種方法能可靠準確地實現單相接地故障自動快速隔離、非故障區域快速復電且隔離與復電模式的特點是無需借助通信，經濟實用，非?？煽?。
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖和【具體實施方式】進行進一步的說明:
圖1是本發明實施例的方法流程圖；
圖2是本發明實施例的一次實施系統正常時的示意圖；
圖3是本發明實施例的一次實施系統發生故障時的示意圖；
圖4是本發明實施例的一次實施系統自愈后的示意圖；
圖5具有單相接地故障診斷功能的配電自動化終端原理。
【具體實施方式】
[0011]以下將結合實施例和附圖對本發明的構思及技術效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本發明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發明的實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發明保護的范圍。
[0012]一種無信道的配電網單相接地故障自愈方法，在配電網環網線路的兩出線端各安裝有一出線斷路器，兩出線斷路器之間安裝有若干分段負荷開關，聯絡點安裝有聯絡開關，其中首臺分段負荷開關上配置有選線終端，其余分段負荷開關上均配置有選段終端，其特征在于包括以下步驟:
步驟1，故障選線:選線終端實時檢測各條線路的零序電壓，零序電壓超過門閥值時啟動高頻零序模型識別法，根據高頻零序模型識別法的結果判斷本線路是否發生故障，如果發生故障，故障線路的選線終端控制該故障線路的首臺分段負荷開關跳閘，如果沒有發生故障則繼續檢測線路的零序電壓；
步驟2，零壓-時限故障選段:
A、故障線路的其余分段負荷開關跳閘，聯絡點處的聯絡開關啟動轉供邏輯計時；
B、首臺分段負荷開關延時后進行重合閘，如果選段終端得電啟動X時限邏輯，則選段終端作用對應的分段負荷開關合閘；如果選段終端得電時間小于X時限，則選段終端閉鎖合閘；
C、如果選段終端在Y時限內檢測到零壓，那么判定該選段終端對應的分段負荷開關合閘于故障點一側，并控制分閘該分段負荷開關并閉鎖合