10kV不接地系统单相接地故障定位方法、装置及设备与流程

本发明涉及单相接地故障定位，具体涉及一种10kv不接地系统单相接地故障定位方法、装置及设备。

背景技术：

1、根据中性点接地方式划分，中压配电网一般可分为不接地、经消弧线圈接地、经消弧线圈并低电阻、经低电阻接地系统，其中不接地系统占40％以上。10kv配电线路故障类型中，单相接地故障比例最高，达80％。

2、目前可进行单相接地故障判别的装置一般有两类，一类安装在变电站内的小电流接地选线装置，当变电站发生单相接地故障时，该装置具有故障选线功能。另一类为安装在10kv线路上的配电自动化终端，包括故障指示器、馈线终端单元(ftu)、站所终端单元(dtu)等。

3、变电站小电流接地选线装置只能实现选线，无法进行选段，同时受选线算法、装置性能、安装调试、运维维护等方面问题影响，选线准确率不高。配电自动化终端主要分为常规配电终端和一二次融合设备，其中常规配电终端仅能通过稳态零序原理判断接地，不接地或经消弧线圈接地系统，针对分段、分支开关没有统一的零序过流保护整定原则，定值难以确定，同时受不同接地类型影响，零序过流信号经常误报或漏报，严重影响接地判断准确性。一二次融合设备同时具备稳态和暂态接地保护功能，暂态接地保护需利用零序电压、电流暂态突变量特征进行判断，暂态突变量只存在于单相接地故障发生后5ms内，捕捉困难。同时暂态接地算法尚不完善，设备性能参差不齐，暂态接地判断准确率仍然不高。

技术实现思路

1、本发明提供一种10kv不接地系统单相接地故障定位方法、装置及设备，解决10kv不接地系统单相接地故障定位的技术问题。

2、第一方面，本发明技术方案提供一种10kv不接地系统单相接地故障定位方法，10kv不接地系统中母线输出的各条线路上设置有若干配电终端，所述方法包括如下步骤：

3、接收到母线接地告警信号、小电流接地选线信号或配电终端接地告警信号后，启动接地故障判断；

4、接地故障判断启动后，获取配电终端的运行数据；

5、对获取的运行数据进行处理获取各线路配电终端零序电流幅值；

6、根据小电流接地选线信号、配电终端接地告警信号以及零序电流幅值大小选出故障线路；

7、根据配电终端零序电流的大小建立故障线路的故障路径集合；

8、根据线路上配电终端的拓扑关系结合故障路径集合定位故障区段。

9、作为本发明技术方案的进一步限定，接地故障判断启动后，获取配电终端的运行数据的步骤包括：

10、接地故障判断启动后，对母线所带线路的所有配电终端下发获取数据的命令；

11、接收配电终端基于所述命令响应的配电终端的运行数据。

12、作为本发明技术方案的进一步限定，根据配电终端零序电流的大小建立故障线路的故障路径集合的步骤包括：

13、获取零序电流最大的配电终端以及零序电流与最大的零序电流的差值小于设定阈值的配电终端；

14、依次按照正常母线输出电流的方向将获取的配电终端进行排列，生成故障路径集合。

15、作为本发明技术方案的进一步限定，根据线路上配电终端的拓扑关系结合故障路径集合定位故障区段的步骤包括：

16、判断故障路径集合中配电终端的数量；

17、当故障路径集合中配电终端的数量为1时，判定故障路径集合中的配电终端为故障区段的起点，线路上配电终端的拓扑关系中与作为起点的配电终端下游方向相邻的配电终端为故障区段的终点；其中母线方向为上游；

18、当故障路径集合中的配电终端的数量大于1时，判定故障路径集合中同一故障线路且配电终端的拓扑关系中距离母线最远的配电终端为故障区段的起点，与作为起点的配电终端下游方向相邻的配电终端为故障区段的终点。

19、作为本发明技术方案的进一步限定，根据线路上配电终端的拓扑关系结合故障路径集合定位故障区段的步骤之后包括：

20、根据故障线路以及定位的故障区段生成并上报故障报文。

21、第二方面，本发明技术方案提供一种10kv不接地系统单相接地故障定位装置，10kv不接地系统中母线输出的各条线路上设置有若干配电终端，所述装置包括判断启动模块、数据获取模块、数据处理模块、故障线路定位模块、故障路径集合生成模块和故障区段定位模块；

22、判断启动模块，用于接收到母线接地告警信号、小电流接地选线信号或配电终端接地告警信号后，启动接地故障判断；

23、数据获取模块，用于接地故障判断启动后，获取配电终端的运行数据；

24、数据处理模块，用于对获取的运行数据进行处理获取各线路配电终端零序电流幅值；

25、故障线路定位模块，用于根据小电流接地选线信号、配电终端接地告警信号以及零序电流幅值大小选出故障线路；

26、故障路径集合生成模块，用于根据配电终端零序电流的大小建立故障线路的故障路径集合；

27、故障区段定位模块，用于根据线路上配电终端的拓扑关系结合故障路径集合定位故障区段。

28、作为本发明技术方案的进一步限定，数据获取模块，具体用于接地故障判断启动后，对母线所带线路的所有配电终端下发获取数据的命令；接收配电终端基于所述命令响应的配电终端的运行数据。

29、作为本发明技术方案的进一步限定，故障路径集合生成模块，具体用于获取零序电流最大的配电终端以及零序电流与最大的零序电流的差值小于设定阈值的配电终端；依次按照正常母线输出电流的方向将获取的配电终端进行排列，生成故障路径集合。

30、作为本发明技术方案的进一步限定，故障区段定位模块包括故障路径集合处理单元和故障区段定位单元；

31、故障路径集合处理单元，用于判断故障路径集合中配电终端的数量；

32、故障区段定位单元，用于当故障路径集合中配电终端的数量为1时，判定故障路径集合中的配电终端为故障区段的起点，线路上配电终端的拓扑关系中与作为起点的配电终端下游方向相邻的配电终端为故障区段的终点；其中母线方向为上游；当故障路径集合中的配电终端的数量大于1时，判定故障路径集合中同一故障线路且配电终端的拓扑关系中距离母线最远的配电终端为故障区段的起点，与作为起点的配电终端下游方向相邻的配电终端为故障区段的终点。

33、作为本发明技术方案的进一步限定，该装置还包括故障上报模块，用于根据故障线路以及定位的故障区段生成并上报故障报文。

34、第三方面，本发明技术方案还提供一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的10kv不接地系统单相接地故障定位方法。

35、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本方法充分利用同一母线下，故障线路零序电流最大的特点实现10kv不接地系统单相接地故障定位，不需要任何硬件上改造，根据配电终端零序电流的大小建立故障线路的故障路径集合，故障路径集合中最下游终端为故障区间起始点，其下游第一个配电终端故障区间终点，定位故障区段。定位方法简单可靠，同时便于策略优化调整。

36、此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

37、由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。