CN109031044A - 一种调度端变电站小电流单相接地自动选线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调度端变电站小电流单相接地自动选线方法，包括以下步骤：判断是否满足下列三个条件之一：零序电压3U0>15V；或者，相电压(U₁，U₂)>7kV且U3<5kV；或者，母线接地动作，且持续计算周期＝2；如果满足其中一个，则存储母线电压，记录线路运行状态，故障状态下线路负荷、零序电流；运行线路比较满足：IN0故障‑IN0初始≠0，MAX(I_NO故障)且MAX(I_N0故障‑I_N0初始)，否则MAX(2╳I_N0故障‑I_N0初始)，输出线路ID，发出告警指令，结束。本发明的优点是：在***发生单相接地时，快速准确的确定接地故障线路，提高事故处理效率，提高电网供电稳定性；保证电力用户的供电可靠性，减少因为停电或电能质量不合格造成的综合经济损失。

Description

一种调度端变电站小电流单相接地自动选线方法

技术领域

本发明涉及一种调度端变电站小电流单相接地自动选线方法。

背景技术

随着电网的不断发展，电网的安全运行成为关注的焦点，电力***任何一次的故障必然会导致无法估计的损失，如何准确的处理获取的信息，及时的排除故障，成为电力***稳定运行的关键所在。加之人们对电网的安全运行和供电的可靠性提出了更高的要求，当电力***发生故障时，需要工作人员能够准确的定位，用最快的速度恢复电网的稳定运行。

在我国，6～35kV中压配电网***大部分采用中性点不直接接地方式，称为小电流接地***。该接地方式有利于提高供电可靠性。配电网中发生单相接地故障的几率约占故障总量的80％。小电流接地***中，单相接地对电网威胁不大，可以继续运行1～2h。随着电网建设的发展，配电网输电线路越来越长，电缆应用越来越多，使得线路的对地电容增大。若仅采用中性点不接地方式时，故障点的短路电流增大，不利于灭弧，并对设备绝缘形成更大的威胁。所以我国的配电网***中性点接线方式有：中性点不接地方式、中性点经小电阻接地方式、中性点经消弧线圈接地方式。消弧线圈和电阻的接入减小了单向接地故障时电流，也减弱了利用这些信息量来选择故障线路装置的灵敏性和选择性，影响了供电的可靠性。现有的小电流接地***单相接地故障选线方法，无论是基于暂态量还是基于稳态量的，都受到CT不平衡、出线回路数、线路长短、***运行方式及过渡阻抗的影响，使得我们要对新的选线方法要求更加急切，从而提高选线正确率的精度。

现阶段，小电流接地***中，发生单相接地故障时，调控端的主要处理方法是试拉相应电压异常母线上各出线。根据接地选线表，按照“拉一送一”、逐条进行的原则，确定故障线路。此过程中，势必造成对电力用户供电的不连续性和电力设备开关的多次重复操作。且受人员操作的熟练程度、open3000***运行的流畅水平、信息通道的畅通程度等因素的影响大。

原有配置变电站现场的小电流单相接地选线装置，因随着变电站无人值守、调度集中监控，单相接地故障时刻零序电流可视，参数微调，十分不方便，接地选线准确性越来越低。

随着社会和经济的发展，人们对电力供应的不间断性要求更高，如何在***发生单相接地时，快速准确的确定故障线路，对加速线路故障的排除，提高运行可靠性，减少因为停电造成的综合经济损失，保证电力用户的连续供电，具有十分重要的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调度端变电站小电流单相接地自动选线方法，能够有效解决现在调度端变电站小电流单相接地时，无法快速准确确定故障线路的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种调度端变电站小电流单相接地自动选线方法，包括以下步骤：

A、判断是否满足下列三个条件之一：零序电压3U₀>15V；或者，相电压(U₁，U₂)>7kV且U3<5kV；或者，母线接地动作，且持续计算周期＝2；

B1、如果步骤A的结果是满足三个条件之一，则存储母线电压(U_a、U_b、U_c、3U₀)，记录线路运行状态，故障状态下线路负荷I_LN、故障时刻线路的零序电流I_N0故障，进入步骤C1；

C1、运行线路比较满足：I_N0故障-I_N0初始≠0，MAX(I_NO故障)且MAX(I_N0故障-I_N0初始)，否则MAX(2╳I_N0故障-I_N0初始)，输出线路ID，发出告警指令，结束，其中I_N0故障是故障时刻线路的零序电流，I_N0初始是指故障前线路的初始零序电流；

B2、如果步骤A的结果不满足三个条件之一，判断接地故障持续是否大于等于3，如果是，进行第二次运算；如果否，进入步骤C2；

C2、判断是否接地故障持续周期变为0，且有运行线路断路器1变0；如果是，输出线路ID与断路器变化运行线路一致，标示故障线路，非故障运行线路零序电流I_N0初始改为I_N0故障值，然后结束；如果否，存储不满足步骤A三个条件之一情况下且未填写过I_N0故障给I_N0初始的运行线路零序电流I_N0初始，结束。

优选的，所述步骤B2中如果满足接地故障持续大于等于3，进行第二次运算步骤为：

B2-1、判断是否有运行线路断路器1变0，如果否，则结束；如果是，进入下一步；

B2-2、存储母线电压(U_a、U_b、U_c、3U₀)，线路运行状态，故障状态下线路负荷I_LN2、零序电流I_N0故障2；

B2-3、判断是否消弧线圈，如果是，运行线路比较满足：IN0故障2-IN0初始≠0，MAX(I_N0故障2-I_N0故障)，输出线路ID，发出告警指令，结束；如果否，运行线路比较满足：I_N0故障2-I_N0初始≠0，MAX(I_NO故障2)且MAX(I_N0故障2-I_N0故障)，否则，输出线路ID，发出告警指令，结束。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1)在***发生单相接地时，快速准确的确定接地故障线路，提高事故处理效率，提高电网供电稳定性；

2)保证电力用户的供电可靠性，减少因为停电或电能质量不合格造成的综合经济损失。

附图说明

图1为本发明一种调度端变电站小电流单相接地自动选线方法的流程图；

图2为本发明中第二次运算的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参阅图1为本发明一种调度端变电站小电流单相接地自动选线方法的实施例，一种调度端变电站小电流单相接地自动选线方法，包括以下步骤：

A、判断是否满足下列三个条件之一：零序电压3U₀>15V；或者，相电压(U₁，U₂)>7kV且U3<5kV；或者，母线接地动作，且持续计算周期＝2；

B1、如果步骤A的结果是满足三个条件之一，则存储母线电压(U_a、U_b、U_c、3U₀)，记录线路运行状态，故障状态下线路负荷I_LN、故障时刻线路的零序电流I_N0故障，进入步骤C1；

C1、运行线路比较满足：I_N0故障-I_N0初始≠0，MAX(I_NO故障)且MAX(I_N0故障-I_N0初始)，否则MAX(2╳I_N0故障-I_N0初始)，输出线路ID，发出告警指令，结束，其中I_N0初始是指故障前线路的初始零序电流；

B2、如果步骤A的结果不满足三个条件之一，判断接地故障持续是否大于等于3，如果是，进行第二次运算；如果否，进入步骤C2；

C2、判断是否接地故障持续周期变为0，且有运行线路断路器1变0；如果是，输出线路ID与断路器变化运行线路一致，标示故障线路，非故障运行线路零序电流I_N0初始改为I_N0故障值，然后结束；如果否，存储不满足步骤A三个条件之一情况下且未填写过I_N0故障给I_N0初始的运行线路零序电流I_N0初始，结束。

如图2所示，所述步骤B2中如果满足接地故障持续大于等于3，进行第二次运算步骤为：

B2-1、判断是否有运行线路断路器1变0，如果否，则结束；如果是，进入下一步；

B2-2、存储母线电压(U_a、U_b、U_c、3U₀)，线路运行状态，故障状态下线路负荷I_LN2、零序电流I_N0故障2；

B2-3、判断是否消弧线圈，如果是，运行线路比较满足：I_N0故障2-I_N0初始≠0，MAX(I_N0故障2-I_N0故障)，输出线路ID，发出告警指令，结束；如果否，运行线路比较满足：I_N0故障2-I_N0初始≠0，MAX(I_NO故障2)且MAX(I_N0故障2-I_N0故障)，否则，输出线路ID，发出告警指令，结束。

本发明中小电流接地***是指：中性点不接地或经消弧线圈和高阻抗接地的三相***，又称中性点间接接地***。当某一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，所以这种***被称为“小电流接地***”。将无人值守变电站现场的配电网线路零序电流、线路运行状态、负荷，通过变电站测控装置进行采集，上送到调度端，调度端部署自动选线***，利用线路运行状态、零序电流稳态大小，区分是否配置消弧线圈，比较同母线其他线路历史接地故障的线路运行零序电流值，横向比较本次接地故障的运行线路零序电流值大小，自动选择故障线路，通过告警方式提醒调度员注意，并可视故障线路零序电流值实时值和历史曲线，为调控端小电流接地***单相接地故障自动选线提供新方法，提高小电流接地***中单相接地故障选线的准确率和快速性。

利用原变电站自动化***，将无人值守变电站现场的10千伏母线电压数据(Ua、Ub、Uc、3U0)，配网设备运行数据(量测数据如P、Q、I、3I₀等，位置状态如断路器、隔离开关、接地刀闸等)，消弧线圈设备运行数据(量测数据如补偿电感电流I、电容电流I、中性点电流I等，位置状态如断路器、隔离开关等)，母线单相接地告警信息等，通过变电站测控装置进行采集，上送到调度端SCADA***，调度端部署自动选线***与SCADA***接口，实时跟踪母线电压数据(Ua、Ub、Uc、3U0)，利用3U0大于15V，或者三相相电压其中两项大于7kV且另一相低于5kV，或者母线接地动作等三种方式，作为启动判断条件，两个计算周期均符合三种方式之一，判断发生单相接地故障，对每条运行馈线故障后零序电流值和同母线其他线路历史接地故障时刻的线路运行零序电流值进行综合相关分析，按照可能性大小给出接地故障线路的告警，推送SCADA***告警及光字，提醒调度员注意，实现故障自动选线，并通过SCADA***可视故障线路零序电流值实时值和历史曲线，可有效提高配电网选线的准确率和快速性。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (2)

1.一种调度端变电站小电流单相接地自动选线方法，其特征在于：

包括以下步骤：

A、判断是否满足下列三个条件之一：零序电压3U₀>15V；或者，相电压(U₁，U₂)>7kV且U3<5kV；或者，母线接地动作，且持续计算周期＝2；

B1、存储母线电压(U_a、U_b、U_c、3U₀)，记录线路运行状态，故障状态下线路负荷I_LN、故障时刻线路的零序电流I_N0故障，进入步骤C1；

C1、运行线路比较满足：I_N0故障-I_N0初始≠0，MAX(I_NO故障)且MAX(I_N0故障-I_N0初始)，否则MAX(2╳I_N0故障-I_N0初始)，输出线路ID，发出告警指令，结束；其中I_N0初始是指故障前线路的初始零序电流；

B2、判断接地故障持续是否大于等于3，如果是，进行第二次运算；如果否，进入步骤C2；

C2、判断是否接地故障持续周期变为0，且有运行线路断路器1变0；如果是，输出线路ID与断路器变化运行线路一致，标示故障线路，非故障运行线路零序电流I_N0初始改为I_N0故障值，然后结束；如果否，存储不满足步骤A三个条件之一情况下且未填写过I_N0故障给I_N0初始的运行线路零序电流I_N0初始，结束。

2.如权利要求1所述的一种调度端变电站小电流单相接地自动选线方法，其特征在于：所述步骤B2中如果满足接地故障持续大于等于3，进行第二次运算步骤为：

B2-1、判断是否有运行线路断路器1变0，如果否，则结束；如果是，进入下一步；

B2-2、存储母线电压(U_a、U_b、U_c、3U₀)，线路运行状态，故障状态下线路负荷I_LN2、零序电流I_N0故障2；

B2-3、判断是否消弧线圈，如果是，运行线路比较满足：I_N0故障2-I_N0初始≠0，MAX(I_N0故障2-I_N0故障)，输出线路ID，发出告警指令，结束；如果否，运行线路比较满足：I_N0故障2-I_N0初始≠0，MAX(I_NO故障2)且MAX(I_N0故障2-I_N0故障)，否则，输出线路ID，发出告警指令，结束。