1~43,啦2|=]60。,那么同时满足了两判据，则判断在馈线终端砵)支线2与馈线终端 笔21支线1之间发生了小电流接地故障，则由馈线终端才1上传故障信息。
[0103] 一种基于馈线终端信息交互的小电流接地故障定位方法，配电网中任一馈线终端 是通过IEC61850规约与其他馈线终端和主站进行交互的。
[0104] 由于电力系统设备之间传递信息，在符合如TCP/IP的通讯规约之上还需符合电 力系统操作相关规约。其中IEC61850作为新一代的电力规约，使得设备之间的互信互操作 产生了可能。故，本发明所采用的信息交互手段即为IEC61850,其IEC61850内容在其相关 指导技术文件均有中说明，针对图1所示配电网，例如以下步骤需通过IEC61850规约实现。
[0105] 其中各馈线终端根据icd文件建模，而其中icd文件需包括本定位方法相关逻辑 节点，可采用通用逻辑节点GGI0,或者根据规约自定义逻辑节点。GGIO中包含定位功能数 据对象，包括如下：
[0106] (1)定位功能中需用到地址的数据对象，命名为Adr，数据属性为VisString255， 若有多个配合对象可实例化多个Adr ;
[0107] (2)故障暂态特征频带的数据对象，命名分别为Fhigh与Flow分别表示故障暂态 特征频带的高频与低频，数据属性为Int32 ;
[0108] (3)零模特征电流数据对象，命名为Zeromodle,数据属性为Array,表示包含128 个Float32,同样的，馈赠终端若监测多条支路，可实例化多个对象；
[0109] (4)波形相似度数据对象，命名为Wavsim,数据属性为Float32 ;
[0110] (5)平均相位差数据对象，命名为Meanarg,数据属性为Float32 ;
[0111] 其他包括判据阈值的选取或是其他功能需要数据的交互，可直接初始于设备终 端，或者按照规约要求设定数据对象有主站确定。
[0112] 以上部分为功能建模，而在定位之前主站根据配电网结构主站已经确定全网馈线 终端配合对象与故障暂态特征频带，各馈线终端通过抽象服务接口 GetDataValues读取配 合对象。
[0113] 当故障发生后，如5\(2)计算In1条支线特征零模电流，通过UpdataDataValues服务 存储在数据对象Zeromodle里，并通过GetDataValues或其他服务获得配合对象的零模特 征电流，并经过判据计算，获得波形相似度和平均相位差采用UpdataDataValues服务存储 在相应数据对象。
[0114] 最后，判断故障处在其支路2,采用GOOSE命令上传故障位置。
【主权项】
1. 一种基于馈线终端信息交互的小电流接地故障定位方法，是应用于配电网中，所述 配电网中包含有一个主站和与其连接的N条馈线，第i条馈线的分支处分别设置有I ll馈线 终端，1彡i彡N ;记为表示第i条馈线上的第P个馈线终 端，I < p < ni;其特征是，所述定位方法是按如下步骤进行： 步骤1、假设与所述第i条馈线上的第P个馈线终端相邻的馈线终端为第q个馈线 终端轉丨，所述第p个馈线终端获取所述第q个馈线终端Sf的地址; I < q < Ill; p ^ q ； 步骤2、所述主站获取所述N条馈线上的最短馈线参数，根据所述最短馈线参数计算所 述配电网的故障暂态特征频带并下达给N条馈线上的所有馈线终端； 步骤3、若所述配电网检测到发生小电流接地故障，则通过所述第i条馈线上的第p个 馈线终端<)测量mp条支路上的零模电流；记为表示所 述第i条馈线上第P个馈线终端的第k条支路上的零模电流；I < k < mp; 步骤4、根据所述故障暂态特征频带和第k条支路上的零模电流/?，利用改进的经验 模态分解算法获得所述第i条馈线上第P个馈线终端的第k条支路上的特征零模电流 步骤5、所述第i条馈线上的第ρ个馈线终端^"获取与第k条支路上的特征零模电流 配合的第q个馈线终端的第z条支路上的特征零模电流尤=: 步骤6、所述第i条馈线上的第p个馈线终端#>根据所述特征零模电流和特征零 模电流#!获得第k条支路与第z条支路之间的波形相似度/^.^__和平均相位差 步骤7、判断所述波形相似度#；^ =和平均相位差.是否满足故障区段判据，当满足 故障区段判据时，则判定所述第k条支路与第z条支路之间的存在接地故障，并通过所述第 i条馈线上的第P个馈线终端#5向所述主站上传故障信息。2. 根据权利要求1所述的基于馈线终端信息交互的小电流接地故障定位方法，其特征 是，所述步骤2中的最短馈线参数包括最短馈线的线路长度1、最短馈线的单位长度电感L ci 和最短馈线的单位长度电容C。;所述故障暂态特征频带包括最高频率f hlgh和最低频率f lOT， 并通过式（1)获得：式⑴中，α为所设定阈值，a e [0,300]。3. 根据权利要求1所述的基于馈线终端信息交互的小电流接地故障定位方法，其特征 是，所述步骤4是按如下过程进行： 步骤4.1、将所述第k条支路上的零模电流/?叠加一个正弦信号X，从而获得正增益电 流;所述正弦信号X的频率为所述故障暂态特征频带的最高频率fhlgh;K述正弦信号的 幅值为所述零模电流/f的最大幅值； 步骤4. 2、将所述第k条支路上的零模电流/=减去一个所述正弦信号X，从而获得负增 益电流 步骤4. 3、对所述正增益电流V=进行经验模态分解，获得本征模态函数集表示由所述第i条馈线上第P个馈线终 端相第k条支路上的正增益电流1?所分解得到的第c层本征模态函数;1彡c彡Cp; 步骤4. 4、对所述负增益电流进行经验模态分解，获得本征模态函数表示由所述第i条馈线上第P个馈线终端 Sf的第k条支路上的负增益电流7=所分解得到的第c层本征模态函数；Cp表示所述本征 模态函数的层数； 步骤4. 5、利用式（2)获得所述第c层本征模态函数的均值d，从而获得Cp层本征模 态函数的均值，记为步骤4. 6、对所述第c层本征模态函数的均值进行FFT变换，获得所 述第c层本征模态函数的主频，.从而获得Cp层本征模态函数的主频集步骤4. 7、从所述主频集/；2中选取在所述故障暂态特征频带之间的主频作为特征主 频，将所述特征主频所对应的本征模态函数层进行叠加，从而获得第k条支路上的特征零 模电流^1。4. 根据权利要求1所述的基于馈线终端信息交互的小电流接地故障定位方法，其特征 是，所述步骤6是按如下过程进行： 步骤6. 1、通过式（3)获得所述波形相似度= μ ..…式⑶中，以⑷和0(0分别表示所述特征零模电流咫和C的离散值；μ表示所述 离散值的个数； 步骤6. 2、对所述特征零模电流和进行FFT变换，分别获得所述特征零模电流各 频率点所对应的相角，记为表示所述特 征零模电流U中第r个频率点所对应的相角；)表示所述特征零模电流/；丨|中第r 个频率点所对应的相角；I < r < Rp= Rq; 步骤6. 3、将所述特征零模电流的各频率点所对应的相角和所述 特征零模电流的各频率点所对应的相角转换至[_π，π]之间；从而 获得修正的相角步骤6. 4、利用式（4)获得所述平均相位差5. 根据权利要求1所述的基于馈线终端信息交互的小电流接地故障定位方法，其 特征是^斤述步骤了的故障区段判据为：/^^心巧且^^^馬^斤汍 5,0·7]; ε 2e [50° , 120° ] 〇6. 根据权利要求1所述的基于馈线终端信息交互的小电流接地故障定位方法，其特征 是，所述配电网中任一馈线终端是通过IEC61850规约与其他馈线终端和主站进行交互的。
【专利摘要】本发明公开了一种基于馈线终端信息交互的小电流接地故障定位方法，其特征是按如下步骤进行：1馈线终端获取相邻馈线终端的地址；2主站计算故障暂态特征频带并进行下发；3测量各条支路上的零模电流；4利用改进的经验模态分解算法获得各条支路上的特征零模电流；5馈线终端获取支路间的波形相似度和平均相位差，从而判断出接地故障，并向所述主站上传故障信息。本发明能让配电网自动进行故障定位，从而提高故障位置判定效率，增加用户用电可靠性。
【IPC分类】G01R31/08
【公开号】CN105067958
【申请号】CN201510563296
【发明人】王磊, 骆玮, 曹现峰
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年9月7日