利用虛擬功率最大原理實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)單相故障選線方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)配電網(wǎng)故障選線技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種利用虛擬功 率最大原理實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)單相故障選線方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的配電網(wǎng)引出線發(fā)生單相故障后，消弧線圈提供的感性電 流補(bǔ)償了故障線接地點(diǎn)容性電流，故障線接地故障點(diǎn)電流很小，可能比非故障線路零序電 流還小，使得基于零序電流法的配電網(wǎng)故障選線方法（張帆、潘貞存和張慧芬等發(fā)表的《基 于零序電流暫態(tài)極大值的小電流接地選線新判據(jù)》）選線結(jié)果可靠性不足。由于消弧線圈 補(bǔ)償作用，故障線路零序電流不再滯后零序電壓90°，使得基于零序電流功率方向法（張 利、楊鵬和司東梅等發(fā)表的《基于零序功率方向的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)在線故障定位》和張 利、楊以涵和楊秀媛發(fā)表的《移動(dòng)式比相配電網(wǎng)接地故障定位研宄》）不適用于中性點(diǎn)經(jīng)消 弧線圈接地的配電網(wǎng)引出線單相故障選線。林湘寧、高艷和劉沛等發(fā)表的《基于零序補(bǔ)償導(dǎo) 納》的小電流接地系統(tǒng)單相故障保護(hù)新方法》和申請(qǐng)?zhí)?01010260614. 5發(fā)明專利"一種小 電流接地系統(tǒng)的接地保護(hù)方法"通過(guò)判斷零序補(bǔ)償導(dǎo)納幅值是否大于閥值和零序補(bǔ)償導(dǎo)納 相角是否滿足動(dòng)作條件進(jìn)行故障選線。該方法利用故障后線路零序?qū)Ъ{減去預(yù)先存儲(chǔ)的由 單相接地實(shí)驗(yàn)或線路參數(shù)計(jì)算得到的線路零序?qū)Ъ{來(lái)計(jì)算零序補(bǔ)償導(dǎo)納，由于運(yùn)行過(guò)程存 在污染等因素導(dǎo)致線路絕緣水平下降使得通過(guò)單相接地實(shí)驗(yàn)或線路參數(shù)計(jì)算得到的線路 零序?qū)Ъ{不能真實(shí)反應(yīng)線路故障前一時(shí)刻線路的零序?qū)Ъ{，可能由于線路受污染程度嚴(yán)重 導(dǎo)致線路零序?qū)Ъ{發(fā)生較大變化，由此計(jì)算出的零序補(bǔ)償導(dǎo)納幅值和相角依然滿足選線條 件導(dǎo)致保護(hù)誤切除正常線路，因此該方法實(shí)用可靠性不高。申請(qǐng)?zhí)?00910230433. 5發(fā)明專 利"小電流接地系統(tǒng)中一種新型故障選線方法"提出基于5次零序諧波電流法進(jìn)行故障選 線，由于單相接地故障后零序電流信號(hào)中的5次諧波分量過(guò)于小，靈敏度受到限制，該方法 無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用。馬佳、余文輝和車偉揚(yáng)等發(fā)表的《基于改進(jìn)S注入法德新型樹狀配電網(wǎng)故障 檢測(cè)裝置》和桑在中、張慧芬和潘貞存等發(fā)表的《用注入法實(shí)現(xiàn)小電流接地系統(tǒng)單相接地選 線保護(hù)》提出利用S注入法進(jìn)行故障選線，該方法實(shí)用性較強(qiáng)，然而容易受接地電阻和線路 分布電容的影響。由于暫態(tài)過(guò)程短暫，受線路參數(shù)及過(guò)渡電阻等影響，利用暫態(tài)量算法故障 選線（申請(qǐng)?zhí)?0114452. 9發(fā)明專利"小電流接地系統(tǒng)接地保護(hù)方法"）還未到達(dá)實(shí)用化水 平。嚴(yán)鳳、楊奇遜和齊鄭等發(fā)表《基于行波理論的配電網(wǎng)故障定位方法的研宄》和于盛楠、 鮑海和楊以涵發(fā)表《配電網(wǎng)線路故障定位的實(shí)用方法》提出利用行波理論實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)離線 故障定位，已達(dá)到實(shí)用化水平。但是實(shí)際應(yīng)用中有些用戶對(duì)供電可靠性很高，希望實(shí)現(xiàn)在線 故障選線。行波法（申請(qǐng)?zhí)?01010214355. 2發(fā)明專利"小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線 方法"）根據(jù)故障點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間故障波頭一次往返時(shí)間估計(jì)故障距離。然而小電流接地 系統(tǒng)中故障信號(hào)很弱，故障波形的故障波頭難以識(shí)別，給行波法在線實(shí)用造成了困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種利用虛擬功率最大原理實(shí) 現(xiàn)配網(wǎng)單相故障選線方法。配網(wǎng)引出線發(fā)生單相接地故障后，該方法首先投切并聯(lián)電阻，然 后計(jì)算配網(wǎng)各引出線的虛擬電流，計(jì)算配網(wǎng)各引出線的虛擬功率，選取虛擬功率最大的配 網(wǎng)引出線為故障線。
[0004] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] 利用虛擬功率最大原理實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)單相故障選線方法，其特征在于，包括如下依序 步驟：
[0006] (1)測(cè)量配網(wǎng)母線零序電壓0，測(cè)量配網(wǎng)各引出線流過(guò)的零序電流
【主權(quán)項(xiàng)】
1.利用虛擬功率最大原理實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)單相故障選線方法，其特征在于，包括如下依序步 驟： (1) 測(cè)量配網(wǎng)母線零序電壓巧，測(cè)量測(cè)量配網(wǎng)各引出線流過(guò)的零序電流 巧1，4,…，巧。_1，4;其中，n為配網(wǎng)引出線數(shù)目。 (2) 若I巧I大于15%相電壓幅值，則向并聯(lián)電阻的合閩開關(guān)發(fā)送合閩指令，投切并聯(lián)電 阻。 (3) 測(cè)量配網(wǎng)母線零序電壓巧，測(cè)量配網(wǎng)各引出線流過(guò)的零序電流 巧1，鉛，…，瑞,_1，記,；其中，n為配網(wǎng)引出線數(shù)目；i為配網(wǎng)引出線編號(hào)。 (4) 計(jì)算配網(wǎng)各引出線的虛擬電流a4二4-^捐，其中，i=l，...，n; f (5) 計(jì)算配網(wǎng)各引出線的虛擬電流A/w與的相位差心'各^ ;其中，i= VQi J 1，. . .，n ; / \ 做計(jì)算配網(wǎng)各引出線的虛擬功率=耐A/〇,tan^-6,.，其中，i=I，...，n; (7)選取虛擬功率最大的配網(wǎng)引出線為故障線。
【專利摘要】本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)配電網(wǎng)故障選線技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種利用虛擬功率最大原理實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)單相故障選線方法。配網(wǎng)引出線發(fā)生單相接地故障后，測(cè)量配網(wǎng)母線零序電壓和各引出線路流過(guò)的零序電流；保持消弧線圈參數(shù)不變投切并聯(lián)電阻，測(cè)量配網(wǎng)母線零序電壓和各引出線路流過(guò)的零序電流；計(jì)算配網(wǎng)各引出線的虛擬電流，計(jì)算配網(wǎng)各引出線的虛擬功率，選取虛擬功率最大的引出線路為故障線。本發(fā)明方法利用故障線對(duì)應(yīng)的虛擬功率最大原理進(jìn)行配網(wǎng)故障選線，故障特征非常明顯，選線結(jié)果可靠，且選線結(jié)果不受線路參數(shù)、線路長(zhǎng)度、故障點(diǎn)位置、過(guò)渡電阻和配電網(wǎng)運(yùn)行方式的影響，實(shí)用性強(qiáng)。
【IPC分類】G01R31-08
【公開號(hào)】CN104849617
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510247571
【發(fā)明人】曾惠敏
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月15日