一种基于双端零序电压的接地故障选线方法和装置与流程

本发明涉及接地故障选线，尤其涉及一种基于双端零序电压的接地故障选线方法和装置。

背景技术：

1、随着配电网架空绝缘线的普及，因为雷击、机械外力等因素导致断线故障已是配电网常见的故障类型之一。其中，断线故障也包括多种类型，例如断线接地故障，容易引发山林失火、人畜触电等事故。因此，如何进行断线接地故障的准确选线对于维护电网的正常安全运行十分重要。

2、当下断线故障主要通过人工巡线进行处理，可能存在信息获取滞后，效率低且准确度低等问题，同时现有技术中对于接地故障还有利用负序电流特征进行故障选线，或是对断线接地故障进行故障分析等方案。例如针对断线故障断口处的电压进行分析，但仅考虑了断口两侧悬空时的情况，未对断口处发生接地复故障时的电压特征进行进一步研究；利用中性点电压偏移相位角识别断线接地复合故障，但仅具备接地侧辨识能力，无法实现故障选线；采用负序电流特征进行断线加电源接地故障的识别，该方法受负荷的影响大；针对断线加电源侧接地故障选线时，对过渡电阻的影响考虑不足，在高阻接地时无法实现故障选线。

3、而由于单相断线加电源侧接地故障与接地故障、单相断线不接地故障有本质差别，现有的接地故障选线方法无法应用于断线接地故障，上述选线方案难以全面且准确地进行选线。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于双端零序电压的接地故障选线方法和装置，解决了由于单相断线加电源侧接地故障与接地故障、单相断线不接地故障有本质差别，现有的接地故障选线方法无法应用于断线接地故障，难以全面且准确地进行选线的技术问题。

2、本发明提供的一种基于双端零序电压的接地故障选线方法，涉及消弧线圈接地系统，所述消弧线圈接地系统包括母线和多条连接至所述母线的馈线，所述方法包括：

3、实时监控所述母线对应的母线零序电压；

4、当所述母线零序电压超过启动电压阈值时，获取所述母线对应的上游零序电压和各所述馈线分别对应的下游零序电压；

5、分别计算各所述下游零序电压和所述上游零序电压之间的比值的绝对值，得到零序电压幅值比；

6、若所述零序电压幅值比大于预设的故障阈值，则判定所述零序电压幅值所属馈线出现单相断线电源侧接地故障。

7、可选地，所述当所述母线零序电压超过启动电压阈值时，获取所述母线对应的上游零序电压和各所述馈线分别对应的下游零序电压的步骤，包括：

8、当所述母线零序电压超过启动电压阈值时，获取母线对应的上游零序等效阻抗、过渡电阻和每条所述馈线分别对应的下游零序等效阻抗；

9、计算所述上游零序等效阻抗和所述过渡电阻之间的和值；

10、分别计算所述和值、所述下游零序等效阻抗和第一常数之间的第一乘值，得到各馈线分别对应的下游零序电压；

11、根据所述上游零序等效阻抗、各所述下游零序等效阻抗和所述过渡电阻，确定上游零序电压。

12、可选地，所述根据所述上游零序等效阻抗、所述下游零序等效阻抗和所述过渡电阻，确定上游零序电压的步骤，包括：

13、计算各所述下游零序等效阻抗与第二常数之间的第二乘值；

14、计算所述过渡电阻与所述第一常数之间的第三乘值；

15、计算各所述第二乘值与所述第三乘值之间的第一差值；

16、采用各所述第一差值与所述上游零序等效阻抗之间的乘值作为上游零序电压。

17、可选地，在执行所述采用各所述第一差值与所述上游零序等效阻抗之间的乘值作为上游零序电压的步骤之前，还包括：

18、获取每条所述馈线分别对应的下游负序阻抗；

19、分别计算各所述第一差值和所述下游负序阻抗之间的和值作为新的第一差值。

20、可选地，所述方法还包括：

21、若所述母线零序电压未超过所述启动电压阈值，则跳转执行所述实时监控所述母线对应的母线零序电压的步骤；

22、若所述零序电压幅值比小于或等于预设的故障阈值，则判定所述零序电压幅值所属馈线未发生单相断线电源侧接地故障。

23、本发明还提供了一种基于双端零序电压的接地故障选线装置，涉及消弧线圈接地系统，所述消弧线圈接地系统包括母线和多条连接至所述母线的馈线，所述装置包括：

24、监控模块，用于实时监控所述母线对应的母线零序电压；

25、零序电压获取模块，用于当所述母线零序电压超过启动电压阈值时，获取所述母线对应的上游零序电压和各所述馈线分别对应的下游零序电压；

26、幅值比计算模块，用于分别计算各所述下游零序电压和所述上游零序电压之间的比值的绝对值，得到零序电压幅值比；

27、故障判定模块，用于若所述零序电压幅值比大于预设的故障阈值，则判定所述零序电压幅值所属馈线出现单相断线电源侧接地故障。

28、可选地，所述零序电压获取模块，包括：

29、阻抗检测子模块，用于当所述母线零序电压超过启动电压阈值时，获取母线对应的上游零序等效阻抗、过渡电阻和每条所述馈线分别对应的下游零序等效阻抗；

30、和值计算子模块，用于计算所述上游零序等效阻抗和所述过渡电阻之间的和值；

31、下游零序电压确定子模块，用于分别计算所述和值、所述下游零序等效阻抗和第一常数之间的第一乘值，得到各馈线分别对应的下游零序电压；

32、上游零序电压确定子模块，用于根据所述上游零序等效阻抗、各所述下游零序等效阻抗和所述过渡电阻，确定上游零序电压。

33、可选地，所述上游零序电压确定子模块具体用于：

34、计算各所述下游零序等效阻抗与第二常数之间的第二乘值；

35、计算所述过渡电阻与所述第一常数之间的第三乘值；

36、计算各所述第二乘值与所述第三乘值之间的第一差值；

37、采用各所述第一差值与所述上游零序等效阻抗之间的乘值作为上游零序电压。

38、可选地，在所述上游零序电压确定子模块具体用于执行所述采用各所述第一差值与所述上游零序等效阻抗之间的乘值作为上游零序电压的步骤之前，还用于：

39、获取每条所述馈线分别对应的下游负序阻抗；

40、分别计算各所述第一差值和所述下游负序阻抗之间的和值作为新的第一差值。

41、可选地，所述装置还包括：

42、循环模块，用于若所述母线零序电压未超过所述启动电压阈值，则跳转执行所述实时监控所述母线对应的母线零序电压的步骤；

43、故障否定模块，用于若所述零序电压幅值比小于或等于预设的故障阈值，则判定所述零序电压幅值所属馈线未发生单相断线电源侧接地故障。

44、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

45、本发明通过实时监控所述母线对应的母线零序电压，当母线零序电压超过启动电压阈值时，获取所述母线对应的上游零序电压和各所述馈线分别对应的下游零序电压，分别计算各下游零序电压和上游零序电压之间的比值的绝对值，得到零序电压幅值比，若零序电压幅值比大于预设的故障阈值，则判定零序电压幅值所属馈线出现单相断线电源侧接地故障。从而解决现有的接地故障选线方法无法应用于断线接地故障，难以全面且准确地进行选线的技术问题，在故障位置和过渡电阻等影响下仍然能够准确选定故障线路。