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配电网单相接地故障识别方法
【专利摘要】一种配电网单相接地故障识别方法，涉及配电网【技术领域】，所解决的是降低单相接地故障识别成本的技术问题。该方法先根据配电网母线的各个出线在当前时刻及前一时刻的负序电流值，计算出最大的负序电流变化绝对值，及最小的负序电流差异值，再结合配电网母线在当前时刻及前一时刻的零序电流值，进一步的计算出故障指数，再根据故障指数判断配电网中是否发生单相接地故障。本发明提供的方法，适用于配电网单相接地故障的识别。
【专利说明】配电网单相接地故障识别方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及配电网技术，特别是涉及一种配电网单相接地故障识别方法的技术。

【背景技术】
[0002]配电网大多采用非有效接地方式运行，当配电网中发生单相接地故障时，由于短路电流是经过消弧线圈接地的，其接地电流很小，而且配电网在正常运行时是三相非对称运行，存在着负序电流，因此配电网的单相接地故障往往难以识别，往往需要另行配置专用的检测设备来辅助识别，从而增加了配电网的成本。


【发明内容】

[0003]针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能降低单相接地故障识别成本，且识别准确率高的配电网单相接地故障识别方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种配电网单相接地故障识别方法，其特征在于，具体步骤如下:
[0005]I)设当前时刻为T，获取配电网母线在T时刻及T-At时刻的零序电流值，并获取配电网母线的各个出线在T时刻及T-At时刻的负序电流值；
[0006]其中，Λ t为预先设定的时间常数；
[0007]2)计算配电网母线的各个出线从T-At时刻至T时刻的负序电流变化绝对值，具体计算公式为:
[0008]Df [j] = I2[j，0]-12[j，_t] | ；
[0009]式中，Df [j]为配电网母线的第j个出线从T-At时刻至T时刻的负序电流变化绝对值，12 [j，O]为配电网母线的第j个出线在T时刻的负序电流值，12 [j，-t]为配电网母线的第j个出线在T-At时刻的负序电流值；
[0010]3)根据步骤2的计算结果，得到配电网母线各个出线的负序电流变化绝对值的最大值，并将该负序电流变化绝对值记为Dfmax，将负序电流变化绝对值为Dfmax的出线设定为k出线；
[0011]4)设配电网母线的出线中，除了 k出线之外的其它出线均为非k出线，计算各个非k出线的负序电流差异值，具体计算公式为:
[0012]SDf [i] = I λ XDf[i] - Dfmax ；
[0013]式中，SDf [i]为第i个非k出线的负序电流差异值，Df [i]为第i个非k出线从T-At时刻至T时刻的负序电流变化绝对值，λ为负荷分配系数，λ的典型值为0.85;
[0014]5)根据步骤4的计算结果，得到各个非k出线的负序电流差异值中的最小值，并将该负序电流差异值记为SDfmin ；
[0015]6)计算故障指数，具体计算公式为:
[0016]β = β 1+ β 2+ β 3 ；
[0017]β I = I Dfmax - SDfmin | /Dfmax ；
[0018]β 2 = SDfmin/Dfmax ；
[0019]β 3 = Il[-t]/Il[0]；
[0020]式中，β为故障指数，Il [O]为配电网母线在T时刻的零序电流值，Il [_t]为配电网母线在T-At时刻的零序电流值；
[0021]7)判断故障指数，如果有β < ε，则判定配电网中发生单相接地故障，反之则判定配电网中未发生单相接地故障；
[0022]其中，ε为常数。
[0023]进一步的，Λ t的取值为I分钟。
[0024]进一步的，ε的取值为0.2。
[0025]本发明提供的配电网单相接地故障识别方法，利用配电网的现有资源，根据配电网母线的零序电流历史值及各个出线的负序电流历史值，结合母线的零序电流当前值及各个出线的负序电流当前值，对配电网单相接地故障进行识别，能快速的识别出配电网中的单相接地故障，且识别准确率高，在工程上易于实现，无需增加额外投资，能降低单相接地故障识别成本。

【具体实施方式】
[0026]以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
[0027]本发明实施例所提供的一种配电网单相接地故障识别方法，其特征在于，具体步骤如下:
[0028]I)设当前时刻为Τ，获取配电网母线在T时刻及T-At时刻的零序电流值，并获取配电网母线的各个出线在T时刻及T- Λ t时刻的负序电流值；
[0029]其中，Λ t为预先设定的时间常数，Λ t的典型值为I分钟；
[0030]2)计算配电网母线的各个出线从T-At时刻至T时刻的负序电流变化绝对值，具体计算公式为:
[0031]Df [j] = I2[j，0]-12[j，_t] | ；
[0032]式中，Df [j]为配电网母线的第j个出线从T-At时刻至T时刻的负序电流变化绝对值，12 [j，O]为配电网母线的第j个出线在T时刻的负序电流值，12 [j，-t]为配电网母线的第j个出线在T-At时刻的负序电流值；
[0033]3)根据步骤2的计算结果，得到配电网母线各个出线的负序电流变化绝对值的最大值，并将该负序电流变化绝对值记为Dfmax，将负序电流变化绝对值为Dfmax的出线设定为k出线；
[0034]4)设配电网母线的出线中，除了 k出线之外的其它出线均为非k出线，计算各个非k出线的负序电流差异值，具体计算公式为:
[0035]SDf [i] = I λ XDf[i] - Dfmax ；
[0036]式中，SDf [i]为第i个非k出线的负序电流差异值，Df [i]为第i个非k出线从T-At时刻至T时刻的负序电流变化绝对值，λ为负荷分配系数，λ的典型值为0.85;
[0037]5)根据步骤4的计算结果，得到各个非k出线的负序电流差异值中的最小值，并将该负序电流差异值记为SDfmin ；
[0038]6)计算故障指数，具体计算公式为:
[0039]β = β 1+β 2+β 3 ；
[0040]β I = I Dfmax - SDfmin | /Dfmax ；
[0041]β 2 = SDfmin/Dfmax ；
[0042]β 3 = 11 [-t]/I I [O]；
[0043]式中，β为故障指数，Il [O]为配电网母线在T时刻的零序电流值，Il [_t]为配电网母线在T-At时刻的零序电流值；
[0044]7)判断故障指数，如果有β < ε，则判定配电网中发生单相接地故障，反之则判定配电网中未发生单相接地故障；
[0045]其中，ε为常数，ε的典型值为0.2。
[0046]本发明实施例中，配电网母线的零序电流值，及配电网母线的各个出线的负序电流值，均可以利用电力系统中现有的电力能量管理子系统获得。
【权利要求】
1.一种配电网单相接地故障识别方法，其特征在于，具体步骤如下: 1)设当前时刻为T，获取配电网母线在T时刻及T-Δ t时刻的零序电流值，并获取配电网母线的各个出线在T时刻及T-At时刻的负序电流值； 其中，At为预先设定的时间常数； 2)计算配电网母线的各个出线从T-At时刻至T时刻的负序电流变化绝对值，具体计算公式为:
Df [j] = I2[j，0]-12[j，-t] I ； 式中，Df [j]为配电网母线的第j个出线从T-At时刻至T时刻的负序电流变化绝对值，12 [j，O]为配电网母线的第j个出线在T时刻的负序电流值，12 [j，-t]为配电网母线的第j个出线在T-At时刻的负序电流值； 3)根据步骤2的计算结果，得到配电网母线各个出线的负序电流变化绝对值的最大值，并将该负序电流变化绝对值记为Dfmax，将负序电流变化绝对值为Dfmax的出线设定为k出线； 4)设配电网母线的出线中，除了k出线之外的其它出线均为非k出线，计算各个非k出线的负序电流差异值，具体计算公式为:
SDf [i] = λ XDf [i] - Dfmax ； 式中，SDf [i]为第i个非k出线的负序电流差异值，Df [i]为第i个非k出线从T- Λ t时刻至T时刻的负序电流变化绝对值，λ为负荷分配系数，λ的典型值为0.85; 5)根据步骤4的计算结果，得到各个非k出线的负序电流差异值中的最小值，并将该负序电流差异值记为SDfmin ； 6)计算故障指数，具体计算公式为:
β = β 1+ β 2+ β 3 ;
β I = I Dfmax - SDfmin | /Dfmax ；
ν2 = SDfmin/Dfmax ；
β3 = Ι1[-?]/Ι1[0]； 式中，β为故障指数，Il [O]为配电网母线在T时刻的零序电流值，Il [-t]为配电网母线在T-Λ t时刻的零序电流值； 7)判断故障指数，如果有β〈ε，则判定配电网中发生单相接地故障，反之则判定配电网中未发生单相接地故障； 其中，ε为常数。
2.根据权利要求1所述的配电网单相接地故障识别方法，其特征在于:At的取值为I分钟。
3.根据权利要求1所述的配电网单相接地故障识别方法，其特征在于:ε的取值为.0.2。
【文档编号】G01R31/08GK104049176SQ201410244692
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】李昌, 夏湘洪 申请人:上海申瑞继保电气有限公司