一种输配电线路单相接地故障检测控制方法与流程

本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种输配电线路单相接地故障检测控制方法。

背景技术：

输配电线路上的故障大多为单相接地瞬时性故障，在发生故障后根据不同的故障类型，所采取的措施也是不同的。另外，即使是发生的瞬时性故障，但若故障未能及时消除导致输配电线路在故障下长期运行将会导致更加严重的故障和后果，因此，需要对输配电线路进行实时检测和具体故障分析，进而控制断路器的工作状况。

本发明提出一种输配电线路单相接地故障检测控制方法，根据相电压进行初步判断是否发生接地故障，当确定发生故障后，提取相电压信号的幅值，根据幅值构建包络曲线，再根据两相邻正幅值点间包络曲线上各点的斜率值确定故障类型，进而控制输配电线路首端断路器工作状况。

技术实现要素：

本发明提供一种输配电线路单相接地故障检测控制方法，能够准确判断确定故障类型，进而控制输配电线路首端断路器工作状况。

本发明具体为一种输配电线路单相接地故障检测控制方法，所述输配电线路单相接地故障检测控制方法包括以下步骤：

步骤(1)：采集所述输配电线路首端相电压信号；

步骤(2)：判断所述相电压信号是否满足一相相电压降低至零，而另两相相电压上升至线电压，若是，进入步骤(3)；若不是，返回步骤(1)；

步骤(3)：开始计时；

步骤(4)：提取出所述相电压信号的幅值；

步骤(5)：根据所述幅值构造出包络线曲线；

步骤(6)：实时计算出两相邻正幅值点间所述包络曲线上各点的斜率值；

步骤(7)：计算所述斜率值平均值；

步骤(8)：判断所述斜率值平均值是否大于斜率参考值，若是，所述输配电线路发生瞬时性接地故障，进入步骤(9)；若不是，所述输配电线路发生永久性接地故障，进入步骤(10)；

步骤(9)：判断故障发生时长是否小于2小时，若是，控制所述输配电线路首端断路器闭合；若不是，控制所述断路器断开；进入步骤(11)；

步骤(10)：控制所述断路器断开；

步骤(11)：通过报警设备发出故障报警。

将所述相电压信号转换为u(t)＝a1sin(ω1t+θ1)+a2sin(ω2t+θ2)，a1为工频分量的幅值，ω1为工频分量的角频率，θ1为工频分量的初相角，a2为自由分量的幅值，ω2为自由分量的角频率，θ2为自由分量的初相角；

所述包络曲线为

与现有技术相比，有益效果是：所述输配电线路单相接地故障检测控制方法先根据相电压进行初步判断是否发生接地故障，当确定发生故障后，提取相电压信号的幅值，根据幅值构建包络曲线，再根据两相邻正幅值点间包络曲线上各点的斜率值确定故障类型，进而控制输配电线路首端断路器工作状况，辨识可靠和灵敏度高，能够快速、可靠的区分瞬时性接地故障和永久性接地故障。

附图说明

图1为本发明一种输配电线路单相接地故障检测控制方法的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种输配电线路单相接地故障检测控制方法的具体实施方式做详细阐述。

如图1所示，本发明的输配电线路单相接地故障检测控制方法包括以下步骤：

首先，采集输配电线路首端相电压信号，判断相电压信号是否满足一相相电压降低至零，而另两相相电压上升至线电压，若是，进一步判断；若不是，继续采集信号。

其次，开始计时。

其次，将相电压信号转换为u(t)＝a1sin(ω1t+θ1)+a2sin(ω2t+θ2)，a1为工频分量的幅值，ω1为工频分量的角频率，θ1为工频分量的初相角，a2为自由分量的幅值，ω2为自由分量的角频率，θ2为自由分量的初相角；

提取出相电压信号的幅值，根据幅值构造出包络线曲线实时计算出两相邻正幅值点间包络曲线上各点的斜率值，计算斜率值平均值。

其次，判断斜率值平均值是否大于斜率参考值，若是，输配电线路发生瞬时性接地故障，进一步分析，控制输配电线路首端断路器工作状况；若不是，输配电线路发生永久性接地故障，控制输配电线路首端断路器断开。

再次，为了防止接地故障下长期运行导致更加严重的故障，判断故障发生时长是否小于2小时，若是，控制输配电线路首端断路器闭合；若不是，控制断路器断开。

最后，通过报警设备发出故障报警。

最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。

技术特征：

1.一种输配电线路单相接地故障检测控制方法，其特征在于，所述输配电线路单相接地故障检测控制方法包括以下步骤：

步骤(1)：采集所述输配电线路首端相电压信号。

步骤(2)：判断所述相电压信号是否满足一相相电压降低至零，而另两相相电压上升至线电压，若是，进入步骤(3)；若不是，返回步骤(1)；

步骤(3)：开始计时；

步骤(4)：提取出所述相电压信号的幅值；

步骤(5)：根据所述幅值构造出包络线曲线；

步骤(6)：实时计算出两相邻正幅值点间所述包络曲线上各点的斜率值；

步骤(7)：计算所述斜率值平均值；

步骤(8)：判断所述斜率值平均值是否大于斜率参考值，若是，所述输配电线路发生瞬时性接地故障，进入步骤(9)；若不是，所述输配电线路发生永久性接地故障，进入步骤(10)；

步骤(9)：判断故障发生时长是否小于2小时，若是，控制所述输配电线路首端断路器闭合；若不是，控制所述断路器断开；进入步骤(11)；

步骤(10)：控制所述断路器断开；

步骤(11)：通过报警设备发出故障报警。

2.根据权利要求1所述的一种输配电线路单相接地故障检测控制方法，其特征在于，将所述相电压信号转换为u(t)＝a1sin(ω1t+θ1)+a2sin(ω2t+θ2)，a1为工频分量的幅值，ω1为工频分量的角频率，θ1为工频分量的初相角，a2为自由分量的幅值，ω2为自由分量的角频率，θ2为自由分量的初相角。

3.根据权利要求2所述的一种输配电线路单相接地故障检测控制方法，其特征在于，所述包络曲线为

技术总结
本发明提供了一种输配电线路单相接地故障检测控制方法，包括以下步骤：(1)：采集首端相电压；(2)：判断相电压是否满足一相相电压降低至零，另两相相电压上升至线电压，若是，进入(3)；若否，返回(1)；(3)：计时；(4)：提取出相电压的幅值；(5)：构造出包络线曲线；(6)：实时计算出两相邻正幅值点间包络曲线上各点的斜率值；(7)：计算斜率值平均值；(8)：判断斜率值平均值是否大于参考值，若是，瞬时性故障，进入(9)；若否，永久性故障，进入(10)；(9)：判断故障发生时长是否小于2小时，若是，控制断路器闭合；若否，控制断路器断开；进入(11)；(10)：控制断路器断开；(11)：发出报警。

技术研发人员：胡卫丰;崔伟伟;孙国;薛大业
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司;国网江苏省电力有限公司阜宁县供电分公司;阜宁恒源电气实业有限公司
技术研发日：2020.09.09
技术公布日：2020.12.11