一种利用录波数据进行低压线路故障位置识别方法与流程

专利2025-07-07  41


本发明属于继电保护,尤其是一种利用录波数据进行低压线路故障位置识别方法。


背景技术:

1、用户的电能质量基本由低压配电网的运行状态决定。低压配电网的基本结构为树状型,10kv/0.4kv变压器的低压侧有多条出线,当其中某一条出线发生短路故障时,由于保护开关保护值整定不当或设备老化等种种原因,低压配电系统中开关越级跳闸现象严重,无法直接确定是哪条出线故障。因此当开关动作后准确诊断故障位置和故障原因有利于提高维修速度,进而提高供电可靠性。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足,提出一种利用录波数据进行低压线路故障位置识别方法,通过在各条线路的首端和末端分别安装录波装置,以实现在系统发生故障时同时启动录波;然后通过通信手段将录波数据从录波装置中取出;基于录波数据求解各条线路各相的电流相量差动值,实现故障线路的判断。

2、本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:

3、一种利用录波数据进行低压线路故障位置识别方法,包括以下步骤:

4、步骤1、分析故障后各条线路首端与末端电压的共同特性,选择对应的录波启动;

5、步骤2、安装录波装置,进行录波启动后,以启动时刻为基准,进行启动时刻前及故障时刻后的波形录制,同时对波形录制的采样数据进行同步;

6、步骤3、使用电流相量差动方法分析经步骤2同步后得到的采样数据,判断故障位置。

7、而且,所述步骤1中故障后各条线路首端与末端电压的共同特性包括故障线路电气量特性和非故障线路电气量特性。

8、而且,所述录波启动方法为:

9、min(ua ub uc)<uset

10、其中,min(ua ub uc)为输入三相电压的最小值,uset为低电压定值。

11、而且,所述步骤2包括以下步骤:

12、步骤2.1、通过傅里叶级数算法计算故障前及故障后采样电流的相位和幅值,得到首端第i个采样点的相位为θ1i,幅值为x1i;末端第i个采样点的相位为θ2i,幅值为x2i;

13、步骤2.2、傅里叶级数算法计算后的故障线路首端第一个相量的相位为θ11,末端第一个相量的相位为θ21,二者相位差为|δθ1|,通过相位差计算出首末端启动时间差δt;

14、步骤2.3、根据首末端启动时间差δt和录波装置采样时间间隔计算得到首末端数据同步需要平移的采样数m,将m四舍五入取整后得m′,将线路末端录波数据整体向前平移m′个采样点与首端数据进行采样点对齐;

15、步骤2.4、同步后首端与末端同一采样时刻的采样点相位分别为α1i、α2i,此时首端及末端的录波数据在同一时刻的相位还有小于一个采样间隔对应相位的微小误差,并进行相位补偿。

16、而且,所述步骤2.4的具体实现方法为:

17、

18、α'1i=α1i+δα

19、其中,δα为相位补偿值,α'1i为补偿后首端采样数据中每个采样点的相位,n为一个周期内的采样点数目。

20、本发明的优点和积极效果是:

21、本发明采用低电压启动录波;考虑分析录波装置启动算法中存在的微小误差导致各录波装置的启动时刻不同,利用故障前线路两端采样数据同一时刻相位相同的原理进行故障后采样数据的同步;分析故障前与故障后首端及末端的电流变化,将同线路首端与末端电流相量差动的结果与故障识别判据的整定值作比较,若电流相量差动的结果大于电流整定值,则判断故障为该线路区内故障,若电流相量差动的结果小于电流整定值,则判断故障为线路区外故障。本发明能够有效地解决低压线路中对于故障位置的相对识别判断,提高保护的精准性和灵敏性。



技术特征:

1.一种利用录波数据进行低压线路故障位置识别方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种利用录波数据进行低压线路故障位置识别方法,其特征在于:所述步骤1中故障后各条线路首端与末端电压的共同特性包括故障线路电气量特性和非故障线路电气量特性。

3.根据权利要求1所述的一种利用录波数据进行低压线路故障位置识别方法,其特征在于:所述录波启动方法为:

4.根据权利要求1所述的一种利用录波数据进行低压线路故障位置识别方法,其特征在于:所述步骤2包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种利用录波数据进行低压线路故障位置识别方法,其特征在于:所述步骤2.4的具体实现方法为:


技术总结
本发明涉及一种利用录波数据进行低压线路故障位置识别方法,采用低电压启动录波;考虑分析首端末端电压下降的速率不同导致各录波装置的启动时刻不同,利用故障前线路两端采样数据同一时刻相位相同的原理进行故障后采样数据的同步;分析故障前与故障后首端及末端的电流变化,将同线路首端与末端电流相量差动的结果与故障识别判据的整定值作比较,若电流相量差动的结果大于电流整定值,则判断故障为该线路区内故障,若电流相量差动的结果小于电流整定值,则判断故障为线路区外故障。本发明能够有效地解决低压线路中对于故障位置的相对识别判断,提高保护的精准性和灵敏性。

技术研发人员:刘轶超,黄旭,高强伟,杨得博,赵长伟,丁琪,韩国清,孙广志,张高磊,朱汉卿,王玉辉,高寒,张新骅,吴奇,胡艺杰,刘伟,刘扬,赵玉楠
受保护的技术使用者:国网天津市电力公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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