专利名称：一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法
技术领域：
一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法，属于电力系统继电保护领域。具体涉及一种小电流接地系统单相接地故障暂态定位方法。
背景技术：
小电流接地故障定位是以沿线路安装的专用故障指示器或配网自动化(DA)系统终端为基础，利用故障产生的电压电流信息或其它设备附加的电流信息，人工或系统自动确定故障位于哪两个指示器或终端之间的区段。从技术本身来看，对于不接地系统利用工频零序电流的幅值和流向(极性)关系也可实现故障定位。目前有个别故障指示器采用了该原理。但由于经消弧线圈接地的方式越来越普遍，特别是实施DA的配电网绝大多数都为经消弧线圈接地方式，这就严重限制了该原理的应用特别是在DA系统的应用。而由于在选线技术中的应用效果不理想，利用谐波和有功电流的技术在故障 定位方面很少有应用。目前小电流接地故障定位技术分为两个发展方向。一是利用一次设备动作产生较大的工频附加电流，或者向系统中注入特定电流信号的主动式定位方法。二是利用故障暂态信号的暂态定位技术，欧洲有采用暂态电压电流首半波原理的故障指示器，国内也有利用暂态零序电流相似性实现定位的方法。主动式定位方法所附加的电流信号，在金属性接地或故障点过渡电阻很小时，只有故障线路故障点上游才能检测的到，而其他区段则感受不到，据此可以实现故障定位。该方法取得了一定程度的应用，但存在以下缺点:接地电阻较大时线路上分布电容会对注入的信号分流，降低检测灵敏度和可靠性；需设计专用的大功率信号发生器，硬件成本高；并且不能检测瞬时性接地故障。接地故障时故障点上游线路和下游线路的暂态谐振过程相互独立，由于线路结构和规模不同，暂态的主谐振频率一般不同。即通常情况下，故障点两侧暂态零序电流相似程度低而健全区段两侧暂态零序电流相似程度高，据此特征可以确定故障区段。但在一些特殊情况(即特殊故障位置)下，故障点两侧检测点的相似度较高。因此不能简单的依据相似性判断出故障点位置，需要进一步研究新方法提高故障定位的适应性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种综合利用暂态零序电流相似性与极性关系进行故障点的判断，同时不受不稳定电弧影响，在故障点两侧检测点暂态零序电流相似度较高时仍能准确定位的一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法，利用电力线路中设置的若干检测点上传故障零序电流数据，由主站接收并处理后进行故障定位判断，其特征在于:利用暂态零序电流相似性或/和极性关系确定故障点所处的故障区段。所述的利用暂态零序电流相似性和极性关系确定故障点所处的故障区段，其具体故障判断步骤为:步骤1，母线出口处的检测点记为检测点1，相邻检测点记为检测点2，且检测点编号依次递加，最后一个检测点记为检测点η ；步骤2,将检测点I标记为k,此时k=l ；步骤3,主站计算检测点k和检测点k+Ι的暂态零序电流iQ，k(t), iQ，k+1 (t)的相似系数 P k,k+l ;步骤4,判断暂态零序电流i(i，k(t), i0；k+1 (t)的相似系数P k；k+1是否满足_Ksrt〈 P k;k+1<Kset,如果满足，转入步骤8，不满足则继续执行步骤5 ；步骤5,计算暂态零序电流的电流极性系数Pk，k+1,比较暂态零序电流iakU),iQ，k+1(t)的极性；步骤6，判断暂态零序电流的电流极性系数Pk，k+1是否满足Ptk+1>0，如果Pk，k+1〈0，则暂态零序电流icu(t)，i0,k+1(t)极性相反，检测点k和k+Ι之间为故障区段，转入步骤8 ；步骤7，判断k值是否满足k=n_l，如果满足，则表明故障点位于检测点η到线路末端的区段之间；如果k〈n-l，k值自动加1，返回执行步骤3，对下一区段进行判断；步骤8，结束判断，确定故障区段。步骤5中所述的零序电流的电流极性系数Pk，k+1使用以下公式进行计算:
权利要求
1.一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法，利用电力线路中设置的若干检测点上传故障零序电流数据，由主站接收并处理后进行故障定位判断，其特征在于:利用暂态零序电流相似性或/和极性关系确定故障点所处的故障区段。
2.根据权利要求1所述的一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法，其特征在于:所述的利用暂态零序电流相似性和极性关系确定故障点所处的故障区段，其具体故障判断步骤为: 步骤1，母线出口处的检测点记为检测点1，相邻检测点记为检测点2，且检测点编号依次递加，最后一个检测点记为检测点η ； 步骤2,将检测点I标记为k,此时k=l ； 步骤3，主站计算检测点k和检测点k+Ι的暂态零序电流Icu(t)，i0,k+1 (t)的相似系数P k, k+Ι ; 步骤4，判断暂态零序电流ν,α)，i0,k+1a)的相似系数Pk’k+1是否满足-Ksrt〈 P k;k+1<Kset,如果满足，转入步骤8，不满足则继续执行步骤5 ； 步骤5,计算暂态零序电流的电流极性系数Pk，k+1,比较暂态零序电流icijU), i0；k+1(t)的极性； 步骤6，判断暂态零序电流的电流极性系数Ptk+1是否满足Ptk+1>0，如果Pk，k+1〈0，则暂态零序电流icu(t)，i0,k+1(t)极性相反，检测点k和k+Ι之间为故障区段，转入步骤8 ； 步骤7，判断k值是否满足k=n-l，如果满足，则表明故障点位于检测点η到线路末端的区段之间；如果k〈n-l，k值自动加1，返回执行步骤3，对下一区段进行判断； 步骤8，结束判断，确定故障区段。
3.根据权利要求2所述的一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法，其特征在于:步骤5中所述的零序电流的电流极性系数Pk，k+1使用以下公式进行计算:
4.根据权利要求2所述的一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法，其特征在于:步骤4中所述的Ksrt为O到I之间的定值。
5.根据权利要求2所述的一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法，其特征在于:步骤3中所述的暂态零序电流Dt), Iic^1⑴之间相似系数Pk，k+1用如下方式计算:’ ’’
全文摘要
一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法，属于电力系统继电保护领域。利用电力线路中设置的若干检测点上传故障零序电流数据，由主站接收并处理后进行故障定位判断，其特征在于利用暂态零序电流相似性或/和极性关系确定故障点所处的故障区段。本发明综合利用暂态零序电流相似性与极性关系进行故障点的判断，同时不受不稳定电弧的影响，在故障点两侧检测点暂态零序电流相似度较高时仍能准确定位，同时具有应用范围广的优点。
文档编号G01R31/08GK103217625SQ20131009059
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者徐丙垠, 薛永端, 王敬华 申请人:山东理工大学, 山东科汇电力自动化有限公司