CN117706279A - 一种低压配电***断相故障诊断方法 - Google Patents

一种低压配电***断相故障诊断方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117706279A
CN117706279A CN202410159966.3A CN202410159966A CN117706279A CN 117706279 A CN117706279 A CN 117706279A CN 202410159966 A CN202410159966 A CN 202410159966A CN 117706279 A CN117706279 A CN 117706279A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
load
voltage
distribution system
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202410159966.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117706279B (zh
Inventor
曹乾磊
狄克松
张文艳
张永全
罗超
李建赛
孙鹏祥
张威龙
刘萌
范建华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Dingxin Communication Power Engineering Co ltd
Qingdao Topscomm Communication Co Ltd
Original Assignee
Qingdao Dingxin Communication Power Engineering Co ltd
Qingdao Topscomm Communication Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Dingxin Communication Power Engineering Co ltd, Qingdao Topscomm Communication Co Ltd filed Critical Qingdao Dingxin Communication Power Engineering Co ltd
Priority to CN202410159966.3A priority Critical patent/CN117706279B/zh
Publication of CN117706279A publication Critical patent/CN117706279A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117706279B publication Critical patent/CN117706279B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/086—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/54—Testing for continuity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

本发明涉及配网自动化技术领域，公开了一种低压配电***断相故障诊断方法，包括以下步骤：安装采样设备；实时采集线路三相电压、电流；判断是否存在负荷用电：不存在则继续采集三相电压、电流；计算三相电压不平衡度；计算三相负荷潮流一致性参考值；计算三相电流幅值；设定断相故障判断逻辑并进行判断。本发明提供了一种低压配电***断相故障诊断方法，根据三相电压、三相电流的变化特征，识别出断相故障，该方法同时适用于含分布式电源的低压***，同时适用于不能直接测量N线电压的场景及设备，进一步提高了断相故障识别准确率。本方法计算量小，计算简单，所需电气量少，工程实用性强。

Description

一种低压配电***断相故障诊断方法
技术领域
本发明涉及配网自动化技术领域，尤其涉及一种低压配电***断相故障诊断方法。
背景技术
目前低压配电网主要采用三相四线制的解法，当发生单相断线故障后，不影响另外两相负荷的正常供电，但当发生断相故障后，若***中存在三角形负载，则会影响负载的正常运转，且对于三角形负载而言，发生单相断线后，虽然电流会降为0，但断线相依然具有较高的电压，当进行检修时，不能直接进行触摸，特别是低压***中含有分布式电源的情况下，断相之后的负载会由分布式电源来进行供电，线路依然带电。因此，发生断相故障后，需要及时准确的识别出来，避免认为接触导致触电，影响人身安全以及设备正常运行。
目前，常用的断相故障识别方法采用的断相特征主要是断相线电压为0、电流为0，并没有考虑分布式电源对断相故障特征的影响，随着大量分布式电源的接入，对断相故障特征的影响会越来越严重，目前的断相故障识别方法已不再适用。因此，急需发展一种能够同时适用于含分布式电源的低压断相故障识别方法。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种低压配电***断相故障诊断方法，根据三相电压、三相电流的变化特征，进行断相故障识别，同时适用于含分布式电源的场景，进一步断相故障识别准确率。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。
一种低压配电***断相故障诊断方法，包括以下步骤。
S1：在线路监测节点处安装采样设备。
S2：采样设备实时采集线路的三相电压、三相电流。
S3：判断是否存在负荷用电情况；存在则跳转S4；否则跳转S2。
S4：计算三相电压不平衡度。
S5：计算三相负荷的潮流一致性参考值。
S6：计算三相电流幅值。
S7：设定断相故障判断逻辑并根据三相电压不平衡度、三相负荷的潮流一致性、三相电流幅值进行判断。
优选地，所述采样设备不局限于智能断路器、LTU、量测开关。
优选地，所述步骤S3中是否存在负荷用电情况的判断逻辑为：计算三相电流的幅值，判断其是否大于采样设备的检测误差：若大于则判定存在负荷用电情况；否则判定不存在负荷用电情况。
优选地，所述三相电压不平衡度α的计算公式为：。
其中，maxU为三相电压的最大值，为三相电压的均值。
优选地，所述步骤S5中三相负荷的潮流一致性参考值β的计算公式为：。
其中，β为3或-3时表示潮流一致，为其余值时表示潮流不一致；N代表基波周波内的采样点数；IA（n）、IB（n）、IC（n）分别代表A、B、C三相电流的第n个采样点值；UA（n）、UB（n）、UC（n）分别代表A、B、C三相电压的第n个采样点值。
优选地，所述步骤S7中断相故障判断的具体逻辑为：若三相电压不平衡度变大，且三相负荷潮流方向存在不一致的情况，或某相电流幅值降到设备检测精度以下，则判断此节点上游发生了断相故障。
本发明的有益技术效果：提供了一种低压配电***断相故障诊断方法，根据三相电压、三相电流的变化特征，识别出断相故障，该方法同时适用于含分布式电源的低压***，同时适用于不能直接测量N线电压的场景及设备，进一步提高了断相故障识别准确率。另外，本方法计算量小，计算简单，所需电气量少，具有很好的工程实用性。
附图说明
图1为本发明的总体流程图。
图2为本发明实施例的三相电压波形图。
图3为本发明实施例的三相电流波形图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例：如图1所示，一种低压配电***断相故障诊断方法，包括以下步骤。
S1：在线路监测节点处安装采样设备。
S2：采集设备实时采集线路的三相电压、三相电流，波形如图2、图3所示。
S3：判断是否存在负荷用电情况，三相电流幅值分别为28.5A、28.4A、27.7A，设备检测精度设置为0.5A，均大于精测精度，存在用电负荷情况。
S4：计算三相电压不平衡度，根据公式计算三相电压不平衡度，断相故障前，三相 电压不平衡度为0.0004，断相故障后，三相电压不平衡度为0.07，三相电压不平衡度α的计 算公式为：。
其中，maxU为三相电压的最大值，为三相电压的均值。
S5：计算三相负荷的潮流一致性参考值，分别计算断相故障前后的三相负荷潮流 方向，断相故障前，三相负荷潮流方向一致，β=3，断相故障后，三相负荷潮流方向出现不一 致，β=1，断相的那一相潮流方向与另外两相相反，因为断相的那一相负载由后面的分布式 电源来进行供电导致，三相负荷的潮流一致性参考值β的计算公式为：；
其中，β为3或-3时表示潮流一致，为其余值时表示潮流不一致；N代表基波周波内的采样点数；IA（n）、IB（n）、IC（n）分别代表A、B、C三相电流的第n个采样点值；UA（n）、UB（n）、UC（n）分别代表A、B、C三相电压的第n个采样点值。
S6：计算三相电流幅值，断相故障前，三相电流幅值分别为27.55A、28.38A、28.4A，断线故障后，三相电流幅值分别为16.19A、27.43A、27.92A。
S7：设定断相故障判断逻辑并根据三相电压不平衡度、三相负荷的潮流一致性、三相电流幅值进行判断，具体逻辑为：若三相电压不平衡度变大，且三相电流潮流方向存在不一致的情况，或某相电流幅值降到设备检测精度以下，则判断此节点上游发生了断相故障，此案例由前面的计算结果可知，三相电压不平衡度变大，三相电流潮流方向存在不一致的情况，满足低压断相判断逻辑，判定此节点上游发生了低压断相故障，与实际仿真情况一致。
上述实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本发明的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种低压配电***断相故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在线路监测节点处安装采样设备；
S2：采样设备实时采集线路的三相电压、三相电流；
S3：判断是否存在负荷用电情况；存在则跳转S4；否则跳转S2；
S4：计算三相电压不平衡度；
S5：计算三相负荷的潮流一致性参考值；
S6：计算三相电流幅值；
S7：设定断相故障判断逻辑并根据三相电压不平衡度、三相负荷的潮流一致性、三相电流幅值进行判断。
2.根据权利要求1所述的一种低压配电***断相故障诊断方法，其特征在于，所述采样设备不局限于智能断路器、LTU、量测开关。
3.根据权利要求1所述的一种低压配电***断相故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S3中是否存在负荷用电情况的判断逻辑为：计算三相电流的幅值，判断其是否大于采样设备的检测误差：若大于则判定存在负荷用电情况；否则判定不存在负荷用电情况。
4.根据权利要求1所述的一种低压配电***断相故障诊断方法，其特征在于，所述三相电压不平衡度α的计算公式为：
；
其中，maxU为三相电压的最大值，为三相电压的均值。
5.根据权利要求1所述的一种低压配电***断相故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S5中三相负荷的潮流一致性参考值β的计算公式为：
；
其中，β为3或-3时表示潮流一致，为其余值时表示潮流不一致；N代表基波周波内的采样点数；IA（n）、IB（n）、IC（n）分别代表A、B、C三相电流的第n个采样点值；UA（n）、UB（n）、UC（n）分别代表A、B、C三相电压的第n个采样点值。
6.根据权利要求1所述的一种低压配电***断相故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S7中断相故障判断的具体逻辑为：若三相电压不平衡度变大，且三相负荷潮流方向存在不一致的情况，或某相电流幅值降到设备检测精度以下，则判断此节点上游发生了断相故障。
CN202410159966.3A 2024-02-05 2024-02-05 一种低压配电***断相故障诊断方法 Active CN117706279B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410159966.3A CN117706279B (zh) 2024-02-05 2024-02-05 一种低压配电***断相故障诊断方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410159966.3A CN117706279B (zh) 2024-02-05 2024-02-05 一种低压配电***断相故障诊断方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117706279A true CN117706279A (zh) 2024-03-15
CN117706279B CN117706279B (zh) 2024-05-24

Family

ID=90148249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410159966.3A Active CN117706279B (zh) 2024-02-05 2024-02-05 一种低压配电***断相故障诊断方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117706279B (zh)

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242724A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Tohoku Electric Power Co Inc 配電線における事故方向判別装置
KR101132015B1 (ko) * 2010-09-29 2012-04-02 한국전력공사 배전선로의 고장복구를 지원하는 배전 자동화 서버 및 그 방법
KR20130031583A (ko) * 2011-09-21 2013-03-29 한국전력공사 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템 및 방법
JP2013198341A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Inst Nuclear Energy Research Rocaec 分散式配電システム及びその電力潮流故障分析方法
CN105203911A (zh) * 2015-10-26 2015-12-30 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂） 三相电源断相故障检测方法、装置及一种自动转换开关
KR20170031564A (ko) * 2015-09-11 2017-03-21 한국전력공사 고장전류 방향판별 장치 및 그 방법
CN111313382A (zh) * 2020-02-20 2020-06-19 贵州电网有限责任公司 一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法
CN112255499A (zh) * 2020-10-10 2021-01-22 重庆大学 基于相电流幅值的配电网断线故障定位与辨识方法及***
CN113009281A (zh) * 2021-03-15 2021-06-22 国网江苏省电力有限公司南通供电分公司 一种中压配电网单相断线故障诊断方法
CN113176475A (zh) * 2021-06-03 2021-07-27 南通通明集团有限公司 一种分布式电源输配电线路故障检测方法
CN113848425A (zh) * 2021-09-24 2021-12-28 华能新能源上海发电有限公司 一种基于分布式电源的配电网单相断线故障判别方法
CN114400668A (zh) * 2021-12-27 2022-04-26 中国南方电网有限责任公司 基于发电机分群及输电线路潮流的断线故障计算方法
CN114814450A (zh) * 2022-03-23 2022-07-29 中国石油化工股份有限公司 一种配电网断线故障定位方法及***
CN115224791A (zh) * 2022-05-26 2022-10-21 国网山西省电力公司忻州供电公司 一种用于低压配电网用户故障停电监测方法
CN115372760A (zh) * 2022-10-27 2022-11-22 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种适用于电力领域的短路故障判断方法
CN115877129A (zh) * 2022-12-13 2023-03-31 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法
CN116482480A (zh) * 2023-04-26 2023-07-25 西安兴汇电力科技有限公司 一种中压配电网单相断线故障综合判别方法
CN116559595A (zh) * 2023-06-05 2023-08-08 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于数据采集装置的接地故障判断方法

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242724A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Tohoku Electric Power Co Inc 配電線における事故方向判別装置
KR101132015B1 (ko) * 2010-09-29 2012-04-02 한국전력공사 배전선로의 고장복구를 지원하는 배전 자동화 서버 및 그 방법
KR20130031583A (ko) * 2011-09-21 2013-03-29 한국전력공사 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템 및 방법
JP2013198341A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Inst Nuclear Energy Research Rocaec 分散式配電システム及びその電力潮流故障分析方法
KR20170031564A (ko) * 2015-09-11 2017-03-21 한국전력공사 고장전류 방향판별 장치 및 그 방법
CN105203911A (zh) * 2015-10-26 2015-12-30 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂） 三相电源断相故障检测方法、装置及一种自动转换开关
CN111313382A (zh) * 2020-02-20 2020-06-19 贵州电网有限责任公司 一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法
CN112255499A (zh) * 2020-10-10 2021-01-22 重庆大学 基于相电流幅值的配电网断线故障定位与辨识方法及***
CN113009281A (zh) * 2021-03-15 2021-06-22 国网江苏省电力有限公司南通供电分公司 一种中压配电网单相断线故障诊断方法
CN113176475A (zh) * 2021-06-03 2021-07-27 南通通明集团有限公司 一种分布式电源输配电线路故障检测方法
CN113848425A (zh) * 2021-09-24 2021-12-28 华能新能源上海发电有限公司 一种基于分布式电源的配电网单相断线故障判别方法
CN114400668A (zh) * 2021-12-27 2022-04-26 中国南方电网有限责任公司 基于发电机分群及输电线路潮流的断线故障计算方法
CN114814450A (zh) * 2022-03-23 2022-07-29 中国石油化工股份有限公司 一种配电网断线故障定位方法及***
CN115224791A (zh) * 2022-05-26 2022-10-21 国网山西省电力公司忻州供电公司 一种用于低压配电网用户故障停电监测方法
CN115372760A (zh) * 2022-10-27 2022-11-22 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种适用于电力领域的短路故障判断方法
CN115877129A (zh) * 2022-12-13 2023-03-31 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法
CN116482480A (zh) * 2023-04-26 2023-07-25 西安兴汇电力科技有限公司 一种中压配电网单相断线故障综合判别方法
CN116559595A (zh) * 2023-06-05 2023-08-08 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于数据采集装置的接地故障判断方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SMITH, T 等: "Detection of Loss of Voltage Phase", 《CONFERENCE RECORD OF 2013 ANNUAL IEEE PULP AND PAPER INDUSTRY TECHNICAL CONFERENCE (PPIC)》, 31 December 2013 (2013-12-31) *
陈雅芳;王星华;聂一雄;: "低压配电网缺相与断零故障判据研究", 陕西电力, no. 11, 20 November 2015 (2015-11-20) *

Also Published As

Publication number Publication date
CN117706279B (zh) 2024-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109557422B (zh) 一种智能配电网短路故障定位方法及***
Kirschen et al. A probabilistic indicator of system stress
CN103576053B (zh) 一种基于有限电能质量监测点的电压暂降源定位方法
CN109782090A (zh) 一种判断用电户变关系的方法
CN115792504B (zh) 基于相电流突变量的配电网单相接地故障定位方法及***
Emami et al. Tracking changes in the external network model
Uddin et al. Detection and locating the point of fault in distribution side of power system using WSN technology
CN105589012B (zh) 联网型微电网不对称故障区域检测装置及诊断方法
CN109901022A (zh) 基于同步量测数据的配电网区域定位方法
CN117706279B (zh) 一种低压配电***断相故障诊断方法
Bollen et al. Stochastical and statistical assessment of voltage dips
CN102946099B (zh) 一种多机互联电力***的暂态功角稳定性实时判别的方法
Shahriyari et al. Fast prediction of angle stability using support vector machine and fault duration data
CN109633357B (zh) 三母线中多母线接地绝缘监测方法和监测装置
CN113009216B (zh) 一种降低发电机功率测量异常的装置
CN112363016B (zh) 基于分布式同步测量的故障定位方法和装置、存储介质
CN112147409B (zh) 低压配电线路在线阻抗检测方法及装置
CN109193595B (zh) 基于电流相位比较的有源配电网故障隔离方法
CN109164338B (zh) 一种具有在线监测功能的大功率中压直流干式负载装置
Brosinsky et al. HVAC/HVDC Control Center-Test and Demonstrator System
Liu et al. Single-phase Grounding Fault Line Selection Method Based on the Difference of Electric Energy Information Between the Distribution End and the Load End
Burkhardt et al. A Novel Method for Earth Fault Direction Detection in Compensated Networks
CN117723889A (zh) 一种低压配电***断零故障诊断方法
CN113917279B (zh) 配电网故障相判别方法及***、故障线路判别方法及***
Putranto et al. Contingency analysis on 500kV Jawa-Bali Transmission Line System based on Power Load Performance Index

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant