CN113138355A - 一种接地故障判别的配电自动化终端及接地故障判别方法 - Google Patents

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曾恒亮
周明辉
周光辉
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    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
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Abstract

本发明公开了一种具备接地故障判别的配电自动化终端及接地故障判别方法，配电自动化终端包括信号采样单元、信号处理单元及存储单元，所述方法包括：S1，采集零序电压和/或零序电流，并将零序电压和/或零序电流进行滤波及信号调制，得到调制波形信号；S2，对该调制波形信号进行故障特征量的提取，得到故障特征量的基波，将故障特征量的基波与设定值进行对比分析，得出是否故障的研判结果。本发明解决了小电流接地***单相接地故障判断问题，提高了判断准确率，反映快速，还可以隔离故障，保证恢复非故障区域的供电，同时根据故障前后的特征变化，还能预测电力***故障的发生。

Description

一种接地故障判别的配电自动化终端及接地故障判别方法
技术领域
本发明涉及电力***10KV中压***的配电自动化终端技术领域，具体涉及一种接地故障判别的配电自动化终端及接地故障判别方法。
背景技术
单相接地故障占整个电力***故障的70％以上，如果能够准确的判断接地故障，将会大大的提高供电可靠性和稳定性。同时能够保护人员的安全和设备的安全。但是，因为我国的配电网大部分采用小电流接地***，这对接地故障判断带来了极大的麻烦，传统的接地故障选线方法判断准确率低，且不能快速熄弧，对设备伤害很大。同时，对人身安全也是一种极大的威胁。
发明内容
本发明提供了一种接地故障判别的配电自动化终端，还提供了该配电自动化终端的接地故障判别方法，用以解决小电流接地***单相接地故障判断问题，并提高判断准确率，提高反应速度，隔离故障，恢复非故障区域的供电，同时可根据故障前后的特征变化，预测电力***故障的发生。
本发明的技术方案为：
一种具备接地故障判别的配电自动化终端，其特征在于：包括信号采样单元、信号处理单元及存储单元；所述信号采样单元用于采集零序电压和零序电流，并将零序电压和零序电流进行滤波及信号调制后转换为数字信号输入至信号处理单元，所述信号处理单元用于对该信号进行故障特征量的基波的提取，并将提取的故障特征量的基波与设定值对比，得出是否故障的研判结果。
进一步地，所述信号处理单元还用于将提取的故障特征量的基波与存储单元存储的故障库的基波进行对比，进行故障的定位、隔离及恢复。
进一步地，所述信号处理单元还用于对比零序电压和/或零序电流的基波变化趋势及零序电压和零序电流的基波的相对趋势，用于预判故障的发生。
进一步地，还包括数字滤波单元，所述数字滤波单元对信号采样单元转换的数字信号滤除高频干扰后再传输至信号处理单元处理。
进一步地，所述信号采样单元包括电子式电压互感器、电子式电流互感器及分别与之连接的低通滤波器，低通滤波器的输出端连接有信号调制器，信号调制器的输出端连接有AD转换芯片，所述AD转换芯片的输出端连接信号处理单元的输入端。
进一步地，所述信号处理单元包括CPU主控及其***电路。
一种具备接地故障判别的配电自动化终端的接地故障判别方法，其特征在于，所述方法包括：
S1，采集零序电压和/或零序电流，并将零序电压和/或零序电流进行滤波及信号调制，得到调制波形信号；
S2，对该调制波形信号进行故障特征量的提取，得到故障特征量的基波，将故障特征量的基波与设定值进行对比分析，得出是否故障的研判结果。
进一步地，在将故障特征量的基波与设定值进行对比分析，得出是否故障的研判结果的同时，还故障特征量的基波与故障库存储的案例的基波进行对比分析，进行故障的定位、隔离与恢复。
S2中对故障特征量的提取采用的是零序导钠法。
进一步地，将提取的故障特征量的基波的波形与故障库存储的案例的基波进行对比还包括对比零序电压和/或零序电流的基波变化趋势及零序电压和零序电流的基波的相对趋势，进而预判故障的发生。
本发明的有益效果为：本发明解决了小电流接地***单相接地故障判断问题，提高了判断准确率，反映快速，还可以隔离故障，保证恢复非故障区域的供电，同时根据故障前后的特征变化，还能预测电力***故障的发生。
附图说明
图1为本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可相互组合。
一种具备接地故障判别的配电自动化终端，包括信号采样单元、信号处理单元及存储单元；所述信号采样单元用于采集零序电压和零序电流，并将零序电压和零序电流进行滤波及信号调制后转换为数字信号输入至信号处理单元，所述信号处理单元包括CPU主控及其***电路，所述信号处理单元首先用于对该信号进行故障特征量的基波的提取，并将提取的故障特征量的基波与设定值对比，得出是否故障的研判结果，根据零序电压或零序电流的接线情况，判断出当前是处于故障区还是非故障区，所述信号处理单元在进行故障特征量的基波进行提取时采用的是导钠法。
具体的，本实施例的信号采用单元电子式电压互感器、电子式电流互感器及分别与之连接的低通滤波器，低通滤波器的输出端连接有信号调制器，信号调制器的输出端连接有AD转换芯片，AD转换芯片以20k的频率对信号进行采样，信号采样单元还包括数字滤波单元，所述数字滤波单元对信号采样单元转换的数字信号滤除高频干扰后得到有效信号再传输至信号处理单元处理。
所述信号处理单元在对信号采样单元采样的信号进行故障特征量的基波的提取，将提取的故障特征量的基波与设定值对比，得出是否故障的研判结果的同时，还用于将提取的故障特征量的基波与存储单元存储的故障库的基波进行对比，为进行故障的定位、隔离及恢复提供依据。
所述信号处理单元还用于对比零序电压和/或零序电流的基波变化趋势及零序电压和零序电流的基波的相对趋势，用于预判故障的发生。
如图1所示，一种具备接地故障判别的配电自动化终端的接地故障判别方法，其特征在于，所述方法包括：
S1，采集零序电压和/或零序电流，并将零序电压和/或零序电流进行滤波及信号调制，得到调制波形信号；
S2，对该调制波形信号进行故障特征量的提取，得到故障特征量的基波，将故障特征量的基波与设定值进行对比分析，得出是否故障的研判结果。
在将故障特征量的基波与设定值进行对比分析，得出是否故障的研判结果的同时，还故障特征量的基波与故障库存储的案例的基波进行对比分析，进行故障的定位、隔离与恢复。
S2中对故障特征量的提取采用的是零序导钠法。
将提取的故障特征量的基波的波形与故障库存储的案例的基波进行对比还包括对比零序电压和/或零序电流的基波变化趋势及零序电压和零序电流的基波的相对趋势，进而预判故障的发生。
需要说明的是，上述故障特征量的基波的提取，提取的是基波的幅值信息。
本发明的配电自动化终端及方法解决了小电流接地***单相接地故障判断问题，提高了判断准确率，反映快速，还可以隔离故障，保证恢复非故障区域的供电，同时根据故障前后的特征变化，还能预测电力***故障的发生。
以上所属实施例仅表达了本发明的集中实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具备接地故障判别的配电自动化终端，其特征在于：包括信号采样单元、信号处理单元及存储单元；所述信号采样单元用于采集零序电压和零序电流，并将零序电压和零序电流进行滤波及信号调制后转换为数字信号输入至信号处理单元，所述信号处理单元用于对该信号进行故障特征量的基波的提取，并将提取的故障特征量的基波与设定值对比，得出是否故障的研判结果。
2.如权利要求1所述的具备接地故障判别的配电自动化终端，其特征在于，所述信号处理单元还用于将提取的故障特征量的基波与存储单元存储的故障库的基波进行对比，进行故障的定位、隔离及恢复。
3.如权利要求1所述的具备接地故障判别的配电自动化终端，其特征在于，所述信号处理单元还用于对比零序电压和/或零序电流的基波变化趋势及零序电压和零序电流的基波的相对趋势，用于预判故障的发生。
4.如权利要求1所述的具备接地故障判别的配电自动化终端，其特征在于：还包括数字滤波单元，所述数字滤波单元对信号采样单元转换的数字信号滤除高频干扰后再传输至信号处理单元处理。
5.如权利要求1所述的具备接地故障判别的配电自动化终端，其特征在于：所述信号采样单元包括电子式电压互感器、电子式电流互感器及分别与之连接的低通滤波器，低通滤波器的输出端连接有信号调制器，信号调制器的输出端连接有AD转换芯片，所述AD转换芯片的输出端连接信号处理单元的输入端。
6.如权利要求1或2所述的具备接地故障判别的配电自动化终端，其特征在于：所述信号处理单元包括CPU主控及其***电路。
7.如权利要求1-6任一项所述的具备接地故障判别的配电自动化终端的接地故障判别方法，其特征在于，所述方法包括：
S1，采集零序电压和/或零序电流，并将零序电压和/或零序电流进行滤波及信号调制，得到调制波形信号；
S2，对该调制波形信号进行故障特征量的提取，得到故障特征量的基波，将故障特征量的基波与设定值进行对比分析，得出是否故障的研判结果。
8.如权利要求7所述的具备接地故障判别的配电自动化终端的接地故障判别方法，其特征在于，在将故障特征量的基波与设定值进行对比分析，得出是否故障的研判结果的同时，还故障特征量的基波与故障库存储的案例的基波进行对比分析，进行故障的定位、隔离与恢复。
9.如权利要求7所述的接地故障判别方法，其特征在于，S2中对故障特征量的提取采用的是零序导钠法。
10.如权利要求7所述的接地故障判别方法，其特征在于：将提取的故障特征量的基波的波形与故障库存储的案例的基波进行对比还包括对比零序电压和/或零序电流的基波变化趋势及零序电压和零序电流的基波的相对趋势，进而预判故障的发生。
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