CN110426596A - 一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法,包括单相接地故障选线装置、馈线终端FTU和通信***，单相接地故障选线装置与馈线终端FTU通过通信***与连接，进行信息交换；本发明能够有效解决克服单相接地故障时零序电流工频信号小，单相接地故障区段定位灵敏度低的问题；本发明采用零序电流的高频分量500~3000Hz作为故障的检测的依据，进行故障检测，提出了利用主振荡频率的相位比对，通过终端之间通信，进行区段定位的方法。该方法对传统故障定位方法的继承与改进，提高了故障检测的可靠性和灵敏性。

Description

一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法
技术领域
本发明涉及电力自动化技术领域，具体为一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法。
背景技术
目前，中压配电网一般采用中性点不接地或者经消弧线圈接地的运行方式，发生单相接地故障时，故障电流比较小。变电站的单相接地故障选线装置可以正确地选出故障线路。由于单相接地故障的零序电流工频分量比较小，配电终端对于单相接地故障的检测和定位效果都不够好。
配电线路发生单相接地故障时，零序电流的工频分量比较小，但高频分量（500~3000Hz）比较大，幅值可以达到20A以上，可以作为故障检测分量。故障点上游检测到的零序电流的方向是流入母线，故障点下游检测到的零序电流的方向是流出母线。利用这一特点，可以采用零序电流波形比对的方法进行故障区段的判断。但由于零序电流包含的频率分量比较丰富，波形比对的方法有时会失效。
配电线路单相接地故障区段定位方法针对于上述问题，采用零序电流的高频分量（500~3000Hz）作为故障的检测的依据，进行故障检测，提出了利用主振荡频率的相位比对，通过配电终端之间通信，进行区段定位的方法。该方法对传统故障定位方法的继承与改进，提高了故障检测的可靠性和灵敏性。
发明内容
本发明的目的是为了克服分布式配电线路单相接地故障时零序电流工频信号小，分布式配电线路单相接地故障区段定位灵敏度低的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法,其特征在于，包括单相接地故障选线装置、馈线终端FTU和通信***，单相接地故障选线装置与馈线终端FTU之间通过通信***连接，进行信息交换；
发生单相接地故障时，变电站的选线装置完成选线功能，选出故障线路，然后通过以下步骤，进行故障区段定位：
1）单相接地故障选线装置对零序电流波形数据进行频率变换，选取幅值最大的频率为主振荡频率f0，提取主振荡频率的初始相位记为φ0；
2）各个FTU对采集的故障零序电流波形数据进行频率变换，提取主振荡频率fn的相位值φn；
3）单相接地故障选线装置与相邻的FTU进行故障数据交换，若|f0 -f1|<50且|φ0 -φ1|>120°，则认为故障区段处于变电站与第一个分段开关之间；
4）各个FTU与线路下方的FTU进行故障数据交换，若|fn -fn+1|<50且 |φn -φn+1|>120°，则认为故障区段处于第n个分段开关之间与n+1个分段开关之间。
作为优选，所述单相接地故障选线装置用于采集变电站中压配电线路出口断路器的零序电流信息，进行单相接地故障选线，与相邻的馈线终端FTU进行通信，并进行故障区段判断。
作为优选，所述馈线终端FTU包括线路上开关FTU，用于采集各开关的故障信息并进行故障区段判断。
作为优选，所述通信***为单相接地故障选线装置与各馈线终端FTU进行通信提供通道。
作为优选，发生单相接地故障时，故障点上游主振荡频率零序电流的方向是流入母线；故障点下游零序电流的方向是流向线路末端；利用这一特点，选取零序电流的主振荡频率的相位进行比对，相邻终端检测到的主振荡频率零序电流相位相差120°以内的认为是非故障区段，超过120°以上认为是故障区段。
本发明能够有效解决克服单相接地故障时零序电流工频信号小，单相接地故障区段定位灵敏度低的问题；本发明采用零序电流的高频分量（500~3000Hz）作为故障的检测的依据，进行故障检测，提出了利用主振荡频率的相位比对，通过配电终端之间通信，进行区段定位的方法。该方法对传统故障定位方法的继承与改进，提高了故障检测的可靠性和灵敏性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是分布式配电线路单相接地故障区段定位***框图；
图2是选线装置、FTU安装示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2所示，一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法,其特征在于，包括单相接地故障选线装置、馈线终端FTU和通信***，单相接地故障选线装置与馈线终端FTU之间通过通信***连接，进行信息交换；
发生单相接地故障时，变电站的选线装置完成选线功能，选出故障线路，然后通过以下步骤，进行故障区段定位：
1）单相接地故障选线装置对零序电流波形数据进行频率变换，选取幅值最大的频率为主振荡频率f0，提取主振荡频率的初始相位记为φ0；
2）各个FTU对采集的故障零序电流波形数据进行频率变换，提取主振荡频率fn的相位值φn；
3）单相接地故障选线装置与相邻的FTU进行故障数据交换，若|f0 -f1|<50且|φ0 -φ1|>120°，则认为故障区段处于变电站与第一个分段开关之间；
4）各个FTU与线路下方的FTU进行故障数据交换，若|fn -fn+1|<50且 |φn -φn+1|>120°，则认为故障区段处于第n个分段开关之间与n+1个分段开关之间。
具体实施过程中，所述单相接地故障选线装置用于采集变电站中压配电线路出口断路器的零序电流信息，进行单相接地故障选线，与相邻的馈线终端FTU进行通信，并进行故障区段判断。
具体实施过程中，所述馈线终端FTU包括线路上开关FTU，用于采集各开关的故障信息并进行故障区段判断。
具体实施过程中，所述通信***为单相接地故障选线装置与各馈线终端FTU进行通信提供通道。
具体实施过程中，发生单相接地故障时，故障点上游主振荡频率零序电流的方向是流向变电站，故障点下游主振荡零序电流的方向是流向线路末端；利用这一特点，选取零序电流的主振荡频率的相位进行比对，相邻终端检测到的主振荡频率零序电流相位相差120°以内的认为是非故障区段，超过120°以上认为是故障区段。
本发明的具体实施方案如图2所示，选线装置在发生单相接地故障后，进行故障选线，并记录故障线路出口处3个周波（60ms）的零序电流波形，进行频率变换，提取幅值最大的频率，记为主振荡频率f0，以及相位φ0。选线装置与线路上的第1个FTU进行通信，判断故障是否在选线装置与第1个FTU之间
将FTU单相接地故障电流检测启动定值设500Hz~3000Hz的零序电流变化量超过100%，FTU启动故障检测并记录3个周波（60ms）的零序电流波形，进行频率变换，提取幅值最大的频率，记为主振荡频率fn，以及相位φn。FTUn与线路上下方的FTUn+1进行通信，判断故障区段是否在FTUn与FTUn+1之间。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法,其特征在于，包括单相接地故障选线装置、馈线终端FTU和通信***，单相接地故障选线装置、馈线终端FTU通过通信***相连，进行信息交换；
发生单相接地故障时，变电站的选线装置完成选线功能，选出故障线路，然后通过以下步骤，进行故障区段定位：
1）单相接地故障选线装置对零序电流波形数据进行频率变换，选取幅值最大的频率为主振荡频率f0，提取主振荡频率的初始相位记为φ0；
2）各个FTU对采集的故障零序电流波形数据进行频率变换，提取主振荡频率fn的相位值φn；
3）单相接地故障选线装置与相邻的FTU进行故障数据交换，若|f0 -f1|<50且|φ0 -φ1|>120°，则认为故障区段处于变电站与第一个分段开关之间；
4）各个FTU与线路下方的FTU进行故障数据交换，若|fn -fn+1|<50且 |φn -φn+1|>120°，则认为故障区段处于第n个分段开关之间与n+1个分段开关之间。
2.根据权利要求1所述的一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法,其特征在于，所述单相接地故障选线装置用于采集变电站中压配电线路出口断路器的零序电流信息，进行单相接地故障选线，与相邻的馈线终端FTU进行通信，并进行故障区段判断。
3.根据权利要求1所述的一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法,其特征在于，所述馈线终端FTU包括线路上开关FTU，用于采集各开关的故障信息并进行故障区段判断。
4.根据权利要求1所述的一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法,其特征在于，所述通信***为单相接地故障选线装置与各馈线终端FTU进行通信提供通道。
5.根据权利要求1所述的一种分布式配电线路单相接地故障区段定位方法,其特征在于，发生单相接地故障时，故障点上游主振荡频率零序电流的方向是流向变电站；故障点下游主振荡频率零序电流的方向是流向线路末端；利用这一特点，选取零序电流的主振荡频率的相位进行比对，相邻馈线终端主振荡频率零序电流相位相差120°以内的认为是非故障区段，超过120°的认为是故障区段。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112083283A (zh) * 2020-09-07 2020-12-15 昆明理工大学 一种基于故障分量频带分布差异的配电网故障区段定位方法
CN112180217A (zh) * 2020-09-30 2021-01-05 福州大学 一种配电网单相接地故障区段定位方法及***

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060291113A1 (en) * 2005-05-17 2006-12-28 Abb Oy System and method for determining location of phase-to-earth fault
CN103018630A (zh) * 2012-11-28 2013-04-03 福建省电力有限公司 配网单相接地故障暂态选线方法
CN103728532A (zh) * 2013-12-26 2014-04-16 长园深瑞继保自动化有限公司 配电网单相接地故障判断与定位方法
CN104155582A (zh) * 2014-08-29 2014-11-19 上海交通大学 基于全波形信息的配网线路故障区段定位方法
CN105044550A (zh) * 2015-04-28 2015-11-11 国家电网公司 基于故障电流泄放路径的配网线路故障定位方法
CN107144762A (zh) * 2017-04-20 2017-09-08 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种基于小电流接地选线装置的配电网接地故障定位方法
CN107271853A (zh) * 2017-07-22 2017-10-20 国网福建省电力有限公司 配电自动化***分布式小电流接地故障定位方法及***
CN109188195A (zh) * 2018-08-17 2019-01-11 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种配网小电流接地故障定位方法和***

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060291113A1 (en) * 2005-05-17 2006-12-28 Abb Oy System and method for determining location of phase-to-earth fault
CN103018630A (zh) * 2012-11-28 2013-04-03 福建省电力有限公司 配网单相接地故障暂态选线方法
CN103728532A (zh) * 2013-12-26 2014-04-16 长园深瑞继保自动化有限公司 配电网单相接地故障判断与定位方法
CN104155582A (zh) * 2014-08-29 2014-11-19 上海交通大学 基于全波形信息的配网线路故障区段定位方法
CN105044550A (zh) * 2015-04-28 2015-11-11 国家电网公司 基于故障电流泄放路径的配网线路故障定位方法
CN107144762A (zh) * 2017-04-20 2017-09-08 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种基于小电流接地选线装置的配电网接地故障定位方法
CN107271853A (zh) * 2017-07-22 2017-10-20 国网福建省电力有限公司 配电自动化***分布式小电流接地故障定位方法及***
CN109188195A (zh) * 2018-08-17 2019-01-11 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种配网小电流接地故障定位方法和***

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姜建等: ""基于配电自动化技术的小电流接地故障区段定位方法"", 《电测与仪表》 *
杜向楠: ""基于嵌入式***的配电线路单相故障定位装置的研制"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（工程科技II辑）》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112083283A (zh) * 2020-09-07 2020-12-15 昆明理工大学 一种基于故障分量频带分布差异的配电网故障区段定位方法
CN112083283B (zh) * 2020-09-07 2021-05-25 昆明理工大学 一种基于故障分量频带分布差异的配电网故障区段定位方法
CN112180217A (zh) * 2020-09-30 2021-01-05 福州大学 一种配电网单相接地故障区段定位方法及***

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