一種基于零序電壓的配電網(wǎng)單相接地故障測距的方法
【專利摘要】一種基于零序電壓的配電網(wǎng)單相接地故障測距的方法，屬于配電網(wǎng)接地故障測距的方法。該故障測距方法是從單端輻射狀中壓配電網(wǎng)整體零序參數(shù)出發(fā)，分析單相接地故障時考慮分布參數(shù)模型的影響，測量母線處及各出線末端故障后穩(wěn)態(tài)零序電壓值及各饋線零序電流，找出故障饋線及非故障饋線零序電壓變化特點。本發(fā)明是通過利用大量現(xiàn)有的設(shè)備，對數(shù)據(jù)采樣實時性要求低，容易實現(xiàn)；經(jīng)按實際參數(shù)建立的仿真模型分析，在中性點不接地或中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)都能實現(xiàn)故障測距，且精度很高。本發(fā)明的定位方法可應(yīng)用于中低壓配電網(wǎng)中。
【專利說明】一種基于零序電壓的配電網(wǎng)單相接地故障測距的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)接地故障測距的方法，特別是一種基于零序電壓的配電網(wǎng)單相接地故障測距的方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]配電網(wǎng)安全運行對社會生產(chǎn)生活提供重要保證，一旦發(fā)生重大故障經(jīng)濟(jì)損失難以估計。因此，快速準(zhǔn)確測距故障，對電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性非常重要。配電網(wǎng)中單相接地故障發(fā)生概率最大。
[0003]隨著配電網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展，在饋線上安裝具有測量和通信功能的新型配電開關(guān)，可以獲取大量的線路電量信息，然后使用電工網(wǎng)絡(luò)圖論原理建立節(jié)點的鄰接矩陣和節(jié)點信息矩陣，進(jìn)而得出故障判斷矩陣并對其元素分析，可以判斷出故障區(qū)段。故障區(qū)段的識別可以實現(xiàn)快速切除故障，卻不能精確的實現(xiàn)故障測距，無法滿足后續(xù)工作要求。針對故障測距主要有兩種方法:行波法和阻抗法。其中行波法具有良好的精確性，阻抗法具有良好的穩(wěn)定性，綜合兩種方法的優(yōu)點，并利用測量點負(fù)序電流與故障點負(fù)序電壓的相位關(guān)系可進(jìn)行測距。但配電線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分支眾多、線路距離短，難以解決故障波頭的識別及混和線路波阻抗變化的問題。同時需要多套行波檢測設(shè)備，經(jīng)濟(jì)成本較高。故行波法難以適用于配電網(wǎng)。若采用阻抗法，不但可以克服行波法的測距難題，而且可以利用大量現(xiàn)有的投運設(shè)備，硬件投資小，容易實現(xiàn)。對于雙端阻抗法，可采用相位補(bǔ)償法消除非同步采集到的零序電流、電壓之間的誤差以進(jìn)行故障距離計算。然而以往采用的阻抗法大多采用集中參數(shù)模型計算，由于沒有考慮分布電容的影響，計算結(jié)果誤差較大。基于分布參數(shù)模型的故障測距方法，克服了基于集中參數(shù)模型時忽略分布電容影響的弊端，可提高測距精度。部分計算方法采用固定的線路參數(shù)計算，同樣存在較大誤差。我國中壓配電網(wǎng)多為單端輻射狀電網(wǎng)，多發(fā)生單相接地故障，故障選線及故障區(qū)間確定研究方面取得了豐碩的成果并獲得了很好的應(yīng)用，如何實現(xiàn)中壓配電網(wǎng)的準(zhǔn)確故障測距困難較大。單相接地故障時暫態(tài)能量小，行波信號量測困難；而傳統(tǒng)的基于阻抗法的測距技術(shù)多用于高壓電網(wǎng)，中性點接地方式與中低壓配電網(wǎng)不同，研究時多從正序參數(shù)考慮且多考慮單一線路，無法直接應(yīng)用于中壓配電網(wǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是要提供一種基于零序電壓的配電網(wǎng)單相接地故障測距的方法，解決配電網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分支眾多、線路距離短特征帶來的單相接地故障測距誤差大的問題。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:該故障測距方法是從單端輻射狀中壓配電網(wǎng)整體零序參數(shù)出發(fā)，分析單相接地故障時考慮分布參數(shù)模型的影響，測量母線處及各出線末端故障后穩(wěn)態(tài)零序電壓值及各饋線零序電流，找出故障饋線及非故障饋線零序電壓變化特點。
[0006]具體步驟如下:
[0007](I)、分布參數(shù)線路模型[0008]對配電網(wǎng)進(jìn)行故障測距，利用分布參數(shù)模型進(jìn)行故障測距；通過對線路參數(shù)進(jìn)行計算，單相接地故障發(fā)生時，對地電導(dǎo)電流遠(yuǎn)小于電容電流，故可忽略對地電導(dǎo)的影響，零序等值電路分布參數(shù)模型簡化為線路阻抗及對地電容沿線平均分布；
[0009](2)、非故障線路分析
[0010]將饋電線路分成n個小區(qū)間，取其中任一小區(qū)間并記
【權(quán)利要求】
1.一種基于零序電壓的配電網(wǎng)單相接地故障測距的方法，其特征是:該故障測距方法是從單端輻射狀中壓配電網(wǎng)整體零序參數(shù)出發(fā)，分析單相接地故障時考慮分布參數(shù)模型的影響，測量母線處及各出線末端故障后穩(wěn)態(tài)零序電壓值及各饋線零序電流，找出故障饋線及非故障饋線零序電壓變化特點； 具體步驟如下: (1)、分布參數(shù)線路模型 對配電網(wǎng)進(jìn)行故障測距，利用分布參數(shù)模型進(jìn)行故障測距；通過對線路參數(shù)進(jìn)行計算，單相接地故障發(fā)生時，對地電導(dǎo)電流遠(yuǎn)小于電容電流，故可忽略對地電導(dǎo)的影響，零序等值電路分布參數(shù)模型簡化為線路阻抗及對地電容沿線平均分布； (2)、非故障線路分析 將饋電線路分成n個小區(qū)間，取其中任一小區(qū)間并記作[x，X+Ax]，這個小區(qū)間所產(chǎn)生的對地電流A I。= I。? Ax, Ic為單位長度的線路對地電容電流； 對于非故障線路，每個小區(qū)間產(chǎn)生的電流△ Ic在線路上流過的范圍由母線到小區(qū)間所在的位置X，然后經(jīng)地流向故障點；設(shè)每小區(qū)間對應(yīng)的起始位置為X，則電流作用產(chǎn)生的電壓量分別為A I。? X ? X，每個區(qū)間產(chǎn)生的對地電流作用于線路上產(chǎn)生的電壓:AU =A I。? X ? X，式中:X是線路單位長度的阻抗值； 根據(jù)疊加定理可知，線路兩端的零序電壓差是零序電流作用的結(jié)果，上式兩邊同時對X積分得O0.X.x.辦，計算得
【文檔編號】G01R31/08GK103792465SQ201310721987
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】梁睿, 崔連華, 高列, 傅國慶, 劉建華, 王崇林 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)