本发明涉及一种电力系统输配电的接地选线方法，特别涉及小电流接地系统的选线方法。
背景技术
我国电网3-66kv电压等级的系统，其中性点一般采用小电流接地方式，包括中性点不接地、经消弧线圈接地、经高阻接地，又称为中性点非有效接地方式。小电流接地系统的特点在于，发生单相接地故障时，可带故障运行1-2小时。因此提高了系统运行的可靠性，但是由于单相接地故障时，非故障相电压会升高为线电压，长期带故障运行，系统内绝缘薄弱环节易被击穿，造成相间短路或三相短路，导致故障范围扩大，严重影响供电安全性和可靠性。因此，发生永久性单相接地故障时，有必要尽快定位故障线路并切除。
小电流接地系统发生单相接地故障时，具有短路电流小、故障特征不明显的特点，经过了国内外多年的研究，已经多种接地选线方法，在实际应用中配置专门的小电流接地选线装置来实现，目前各类装置通常大都会将比相法作为主要选线方法之一，即通过比较各线路零序电流的相位，寻找差异进行故障选线，但比相法选线的前提是要求各线路的零序ct极性必须一致，而现场存在零序ct极性难以校验的问题，这就导致基于比相法的选线装置都受到限制；再者一般变电站出线间隔众多传统接地选线装置需要接入大量二次电缆，施工量很大且存在二次电缆断线或虚接等情况下无法实时报警等问题。因此，当前的接地选线方案存在可改进之处。
技术实现要素：
本发明的目的是：针对小电流接地系统，提出一种数字化小电流接地选线方法，提高比相法选线准确率，减少二次电缆敷设数量以及投资，实现通道实时监测报警以提高运行可靠性。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种数字化小电流地选线方法，小电流接地系统配置选线装置、系统各线路配置采集输出装置，变电站各线路采集输出装置分别实现各间隔模拟量采集并对采样数据进行零序ct极性修正，修正后的采样数据通过光纤发送给选线装置，选线装置接收到各个间隔采样数据后进行同步处理，利用暂态算法综合比较判别选出故障线路，具体包括如下步骤：
步骤1：各线路的采集输出装置完成本间隔的三相电流、电压以及零序电流采样；
步骤2：各线路的采集输出装置进行零序ct极性判别，自动修正采样数据，并将修正后的采样数据发送给选线装置；
步骤3：选线装置完成母线零序电压数据采样，接收各个线路采集输出装置发来的采样数据并对数据进行同步处理；
步骤4：选线装置对已经同步处理后的采样数据，采用暂态算法综合比较分析选出故障线路，并向该线路采集输出装置发送goose跳闸信号，对应采集输出装置接收到goose跳闸信号后跳闸隔离故障。
其中，所述步骤2中采样数据发送给选线装置，是利用光纤点对点方式发送，发送时采用iec60044-8协议。
其中，所述步骤2中的采集输出装置进行零序ct极性判别自动修正采样数据，具体方法为接地故障发生时，采集输出装置自动比较自产零序电流与外接零序电流相对于自产零序电压的相位，判别零序电流是否极性接入有误，如果极性有误，则对接地故障时的零序电流相位特征量以自产零序电流相对于自产零序电压的相位为基准进行自动修正，还可以同时发出报警信号，。
其中，步骤3中选线装置对采集输出装置发来的采样数据，采用lagrange插值法重采样完成同步处理。
其中，所述步骤4中的暂态算法包括：基于小波包变换的暂态比相法、暂态比幅法、暂态功率方向法。
采用上述方案后，本发明的有益效果是：
（1）能够自动判别零序ct的极性修正采样数据，提高比相法选线准确率；
（3）大量减少二次电缆数量，减少投资；
（3）模拟量以及开关量通过光纤通讯传输，可实现实时监测报警提高运行可靠性。
附图说明
图1是本发明所应用的小电流接地系统主接线示意图；
图2是本发明数字化小电流选线方法的流程图；
图3是本发明数字化小电流选线系统的配置图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
小电流接地系统包括中性点不接地、经消弧线圈接地、经高阻接地等形式，图1是以中性点经消弧线圈接地的典型情况为例。图1中l1—l5为该供电系统中的5条线路，实际系统中并不限于5条。由于中性点为非有效接地，在没有消弧线圈补偿时，非故障线路流过自身的对地电容电流，故障线路流过全系统非故障线路对地电容电流之和，但是由于实际故障电流仍然很小，特征不够明显；特别是消弧线圈补偿时，会对故障线路中流过的零序电流进行补偿，此时故障电流会更小，故障特征更加不明显。
目前现有的多种接地选线方法是通过提取零序电流中的工频分量、谐波分量或暂态分量等，综合分析故障线路和非故障线路之间的差异，进行比较得到选线结果，通常大都会将比相法作为主要选线方法之一，即通过比较各线路零序电流的相位进行故障选线，但比相法选线的前提是要求各线路的零序ct极性必须一致，而现场存在零序ct极性难以校验的问题，这就导致所有基于比相法的选线方法都受到限制；选线装置通常电缆接入母线电压及变电站全部线路的零序电流集中实施，这导致现场接线复杂繁多且存在二次电缆断线或虚接等情况下无法实时报警等问题。
本发明所提出的一种数字化接地选线方法的流程参考图2，主要有如下四个步骤：
步骤1：变电站各线路的采集输出装置完成本间隔的三相电流、电压以及零序电流采样；
变电站各线路的采集输出装置完成三相电流、电压、零序电流模拟量采集，一般不需再接入其他电气量，若现场在没有零序电流接入时，还可以通过三相电流软件进行合成。
步骤2：变电站各采集输出装置进行零序ct极性判别，自动修正采样数据并发送至选线装置；
由于零序电流一般在接地故障时才会出现，零序ct的极性接入是否正确正常时难以校验，这会导致基于比相法的选线方法准确率大为降低。对于采集输出装置，在同时接入了三相电流、电压和零序电流后，可以通过三相电流自产的零序电流和外部接入的零序电流进行比较，自动校验其相位是否正确。采集输出的三相电流相对于三相电压的极性都是经过正确校验的，因此自产零序电流相对于自产零序电压的极性是符合正确校验的。正常情况下，自产零序电流应该与外接零序电流的相位和幅值都应该是基本相同的。接地故障发生时，程序自动比较自产零序电流与外接零序电流相对于自产零序电压的相位，可以判别零序电流是否极性接入有误，如果极性有误，则发出报警信号，同时对接地故障的外接零序电流相位特征量以自产零序电流相对于自产零序电压的相位为基准进行自动修正。通过这种自动校验和自动修正，可以保证变电站各线路的接地故障相位特征量极性一致。
采样数据传输采用iec60044-8协议传输，iec60044-8协议具有传输延时固定的特点，可适用于不同装置间利用重采样技术实现同步采样。
步骤3：选线装置就地采样母线零序电压数据，接收各个线路采集输出装置发来的采样数据并采用插值重采样方法对数据进行同步处理；
选线装置所需得各线路零序电流采样数据，是由不同的采集输出装置提供的属于跨间隔采样，这就带来了多个装置间采样同步的问题。iec60044-8协议的传输延时为固定延时，可采用插值重采样的方法进行同步。通过跟踪选线装置以及各个采集输出装置系统时钟，将各非同步点（采集输出装置系统时钟）采样数据利用lagrange插值法插值到同步点（选线装置系统时钟），以实现跨间隔采样数据同步。
步骤4：选线装置对已经同步处理后的各个线路零序电流以及母线电压数据，采用基于小波包变换的暂态比相法、暂态比幅法、暂态功率方向法综合比较分析选出故障线路，并向该线路采集输出装置发送goose跳闸信号，采集输出装置接收选线装置发送的goose跳闸信号后，跳闸隔离故障。
举例说明，图3中，p0为接地选线装置，l1-l5为5条线路，p1-p5为相应线路的采集输出装置。各采集输出装置将选线装置p0所需的采样数据通过光纤传输给选线装置，选线装置就地采集母线零序电压数据，并接收各个线路采集输出装置发来的采样数据，利用重采样方法进行采样数据同步。当发生l3接地故障时，选线装置p0通过暂态比相法、暂态比幅法、暂态功率方向法综合比较分析选出故障线路l3，并向l3线路采集输出装置发送goose跳闸命令，对应采集输出装置从goose通信网络上获取到goose跳闸信号后，跳开l3线路，实现故障选线。
综上，本发明提出的一种数字化小电流接地选线方法可在小电流接地系统实现接地故障选线，通过自动判别零序ct的极性修正采样数据，解决现场零序ct极性难以校验的问题，提高了比相法选线准确率；另外各装置除本身直流电源采用电缆连接外，其余通讯组网皆为光纤，从而大量减少了二次电缆数量，并实现了通道实时监测报警功能。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。