CN113203915A - 一种多源信息融合配电网单相线路故障分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多源信息融合配电网单相线路故障分析方法，用以对配电网单相故障进行快速识别及定位，包括以下步骤：S1、识别单相故障，具体包括：S11、实时获取配电网中各个监测终端处线电压及相电压；S12、判断监测终端所属母线是否发生了单相断线故障或单相接地不断线故障；S2、定位单相故障，具体包括：S21、定位单相断线故障；S22、定位单相接地不断线故障。本发明实现了不同单相线路故障的准确、快速识别及故障发生区段的定位，对故障的修复提供了有效的支持。

Description

一种多源信息融合配电网单相线路故障分析方法
技术领域
本发明涉及电力***故障分析方法技术领域，特别涉及一种多源信息融合配电网单相线路故障分析方法。
背景技术
在我国10kV配电网的常见故障中，单相线路故障占比超过70%；其中，单相接地不断线故障最为常见，发生后会引发非故障相电压升高，易形成串续故障，造成安全隐患；而单相断线故障虽然发生频率较低，但极易造成设备损毁，引发火灾，甚至形成人身触电伤亡事故的严重后果。因此，需要对配电网发生的单相故障及种类进行快速识别及区分，并进行定位，以便及时采取措施进行控制和修复，以免造成严重事故。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够对配电网单相故障进行快速识别及定位的多源信息融合配电网单相线路故障分析方法。
一种多源信息融合配电网单相线路故障分析方法，包括以下步骤：
S1、识别单相故障；
S11、实时获取配电网中各根母线上各个监测终端处的线电压及相电压；
S12、当某一监测终端处的任两个线电压幅值异常，且剩余一个线电压幅值正常，则判定所述监测终端所属母线发生了单相断线故障，且幅值异常的两个线电压的共同相为断线相；
当某一监测终端处的三个线电压幅值正常，且一个相电压降为0，则判定所述监测终端所属母线发生了单相接地不断线故障，且相电压为0的相为接地故障相；
S2、定位单相故障；
S21、对于发生了单相断线故障的母线，采用如下步骤进行定位；
S210、对于发生了单相断线故障的母线，以出现线电压异常的监测终端为起点，沿母线向上游追溯，直到找到三相线电压均正常的监测终端，则以所述三相线电压均正常的监测终端为起点，所述线电压异常的监测终端为终点的区段，为单相断线故障区段；
S211、获取单相断线故障区段起点处和终点处的断线相相电压；
若起点处的断线相相电压低于正常值的10%，则判定所述单相断线故障区段内发生了单相断线电源侧接地故障；若终点处的断线相相电压低于正常值的10%，则判定所述单相故障区段内发生了单相断线负荷侧接地故障；否则，则判定所述单相故障区段内发生了单相断线不接地故障；
S22、对于发生了单相接地不断线故障的母线，采用如下步骤进行定位：
S220、查看母线上各个监测终端处出现接地故障相相电压降为0的时刻，并获取所述时刻之后200ms的三相电流波形；
S221、对上述三相电流波形进行带通滤波，获取140Hz～160Hz特征频段范围内的三相电流波形分量；
S222、当某一监测终端处的接地故障相电流分量幅值大于等于非故障相电流分量幅值之和的3倍，则判定单相接地不断线故障发生在所述监测终端的下游；当接地故障相电流分量幅值均小于非故障相电流分享幅值，则判定单相接地不断线故障发生在所述监测终端的上游或其它母线上；
S223、若某一区段，其上游监测终端被判定为单相接地不断线故障发生在所述监测终端的下游，其下游监测终端被判定为单相接地不断线故障发生在所述监测终端的上游或其它母线上，则判定所述区段内发生了单相接地不断线故障。
优选的，步骤S12中，所述线电压幅值异常，为线电压幅值降低为正常值的50%。
上述多源信息配电网单相线路故障分析方法中，基于现有配电网中母线上延伸分布的若干监测终端对电压和电流数据的实时监测，并利用单相断线后线电压、相电压及相电流的变化特点，并融合多地多时段的电压电流信息，实现了不同单相线路故障的准确、快速识别及故障发生区段的定位，对故障的修复提供了有效的支持。
附图说明
图1为本发明中现有10kV配电网监测终端设置示意图。
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
以下结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
请参看图1，现有10kV配电网中，主干线上通常沿线路延伸分布着若干监测终端，在10kV分支线末端会配备10kV/220V的配电变压器，监测终端可实时监测本地电压及电流数据，本发明上述条件进行。请参看图2，一种多源信息融合配电网单相线路故障分析方法，包括以下步骤：
S1、识别单相故障；
S11、实时获取配电网中各根母线上各个监测终端处的线电压及相电压；
S12、当某一监测终端处的任两个线电压幅值异常，且剩余一个线电压幅值正常，则判定所述监测终端所属母线发生了单相断线故障，且幅值异常的两个线电压的共同相为断线相；
当某一监测终端处的三个线电压幅值正常，且一个相电压降为0，则判定所述监测终端所属母线发生了单相接地不断线故障，且相电压为0的相为接地故障相；
S2、定位单相故障；
S21、对于发生了单相断线故障的母线，采用如下步骤进行定位；
S210、对于发生了单相断线故障的母线，以出现线电压异常的监测终端为起点，沿母线向上游追溯，直到找到三相线电压均正常的监测终端，则以所述三相线电压均正常的监测终端为起点，所述线电压异常的监测终端为终点的区段，为单相断线故障区段；
S211、获取单相断线故障区段起点处和终点处的断线相相电压；
若起点处的断线相相电压低于正常值的10%，则判定所述单相断线故障区段内发生了单相断线电源侧接地故障；若终点处的断线相相电压低于正常值的10%，则判定所述单相故障区段内发生了单相断线负荷侧接地故障；否则，则判定所述单相故障区段内发生了单相断线不接地故障；
S22、对于发生了单相接地不断线故障的母线，采用如下步骤进行定位：
S220、查看母线上各个监测终端处出现接地故障相相电压降为0的时刻，并获取所述时刻之后200ms的三相电流波形；
S221、对上述三相电流波形进行带通滤波，获取140Hz～160Hz特征频段范围内的三相电流波形分量；
S222、当某一监测终端处的接地故障相电流分量幅值大于等于非故障相电流分量幅值之和的3倍，则判定单相接地不断线故障发生在所述监测终端的下游；当接地故障相电流分量幅值均小于非故障相电流分享幅值，则判定单相接地不断线故障发生在所述监测终端的上游或其它母线上；
S223、若某一区段，其上游监测终端被判定为单相接地不断线故障发生在所述监测终端的下游，其下游监测终端被判定为单相接地不断线故障发生在所述监测终端的上游或其它母线上，则判定所述区段内发生了单相接地不断线故障。
进一步地，步骤S12中，所述线电压幅值异常，为线电压幅值降低为正常值的50%。
上述多源信息配电网单相线路故障分析方法中，基于现有配电网中母线上延伸分布的若干监测终端对电压和电流数据的实时监测，并利用单相断线后线电压、相电压及相电流的变化特点，并融合多地多时段的电压电流信息，实现了不同单相线路故障的准确、快速识别及故障发生区段的定位，对故障的修复提供了有效的支持。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (2)

1.一种多源信息融合配电网单相线路故障分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、识别单相故障；
S11、实时获取配电网中各根母线上各个监测终端处的线电压及相电压；
S12、当某一监测终端处的任两个线电压幅值异常，且剩余一个线电压幅值正常，则判定所述监测终端所属母线发生了单相断线故障，且幅值异常的两个线电压的共同相为断线相；
当某一监测终端处的三个线电压幅值正常，且一个相电压降为0，则判定所述监测终端所属母线发生了单相接地不断线故障，且相电压为0的相为接地故障相；
S2、定位单相故障；
S21、对于发生了单相断线故障的母线，采用如下步骤进行定位；
S210、对于发生了单相断线故障的母线，以出现线电压异常的监测终端为起点，沿母线向上游追溯，直到找到三相线电压均正常的监测终端，则以所述三相线电压均正常的监测终端为起点，所述线电压异常的监测终端为终点的区段，为单相断线故障区段；
S211、获取单相断线故障区段起点处和终点处的断线相相电压；
若起点处的断线相相电压低于正常值的10%，则判定所述单相断线故障区段内发生了单相断线电源侧接地故障；若终点处的断线相相电压低于正常值的10%，则判定所述单相故障区段内发生了单相断线负荷侧接地故障；否则，则判定所述单相故障区段内发生了单相断线不接地故障；
S22、对于发生了单相接地不断线故障的母线，采用如下步骤进行定位：
S220、查看母线上各个监测终端处出现接地故障相相电压降为0的时刻，并获取所述时刻之后200ms的三相电流波形；
S221、对上述三相电流波形进行带通滤波，获取140Hz～160Hz特征频段范围内的三相电流波形分量；
S222、当某一监测终端处的接地故障相电流分量幅值大于等于非故障相电流分量幅值之和的3倍，则判定单相接地不断线故障发生在所述监测终端的下游；当接地故障相电流分量幅值均小于非故障相电流分享幅值，则判定单相接地不断线故障发生在所述监测终端的上游或其它母线上；
S223、若某一区段，其上游监测终端被判定为单相接地不断线故障发生在所述监测终端的下游，其下游监测终端被判定为单相接地不断线故障发生在所述监测终端的上游或其它母线上，则判定所述区段内发生了单相接地不断线故障。
2.如权利要求1所述的多源信息融合配电网单相线路故障分析方法，其特征在于：
步骤S12中，所述线电压幅值异常，为线电压幅值降低为正常值的50%。
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