基于相关分析的故障选线方法论文

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1、基于相关分析的故障选线方法论文摘要：本文提出了一种新型的故障选线方法：采用相关分析原理，根据单相接地后各条馈线相互之间的故障暂态波形的综合相关度分析，得到按照发生接地线路的最大可能性排列的故障选线序列。并结合变电站自动化系统提出了具体的实现方案，理论及大量的EMTP仿真试验表明：此方法具有抗现场干扰能力强、适合各种中性点接地方式、实现简单、选线结果正确可靠等优点。关键词：故障选线，相关分析，小电流接地系统，波形识别1.引言准确的小电流接地选线方法，可以避免非故障线路不必要的开关操作.freel，正序容纳b1=3.045/Km，零序阻抗Z0=(0.23+j1.72)

2、Ω/Km，零序容纳b0=1.884/Km。接地方式为过补偿，补偿度为7.5%。图3小接地电流系统结构及参数Fig.3TheStructureofaDistributionanditsParameters仿真故障情况考虑因素：接地电阻、故障合闸角α（以A相电压为基准）、出线传输距离、故障点位置、故障相别、线路故障前运行状态（由额定负荷的百分比来表示）、负荷功率因数等，就各回出线及母线单相接地故障进行了大量的仿真测试。结果表明此选线方法在各种故障模式下都能可靠的给出选线结果，准确率为100%。表1中示出了仿真模式中较典型的选线结果。注：表中出线长度分别表示馈线编号为L

3、1、L2、…L5的传输距离；选线序列采用馈线编号的下标表示，其中括号内为本馈线与其他馈线的综合相关系数。表1单相接地故障选线结果Table1TheResultsofDetectionAtPhase-to-GroundFaultCases另外，我们还对各出线具有不同线路参数、负荷具有一定不对称等故障模式进行了仿真，也得到了满意的结果。而并联于母线的电容器的投切操作不影响本选线方法的故障选线结果。3.2实现方案由单相接地后的电压相量图可知，单相接地后系统出现零序电压，因而可以据此确定系统是否发生接地故障，具有充分的可靠裕度。但由于其突变不灵敏，且考虑到某些故障模式下，

4、暂态过程较短，因此采用灵敏度较高的零序电流突变量来启动选线元件，以便更准确的捕捉暂态过程。可以采用两种方案：分布式和集中式来具体实现选线功能，对于集中式方案，选线功能由单独装置来实现，性能与文中分析一致，但此方式由于集结了所有馈线的电流，现场所需电缆较多，相对成本较高。而分布式实现方案，是将选线功能融合于目前的变电站自动化系统中，选线功能由置于后台监控平台中的选线软件包来实现，而数据采集由馈线上的各功能间隔来实现。此模式下，将涉及数据同步问题，包括两个方面，一是数据窗同步，对此可将数据采集启动元件整定的非常灵敏，保证在最苛刻故障模式下具有足够的灵敏度，再由后台中选

5、线程序根据零序电压决定是否收集各馈线采样数据和启动选线功能来解决；二是采样的同步，最大误差是相差一个采样间隔，对此仿真及实际装置试验表明，虽影响相关系数的大小，但不影响最终选线结果的准确性。另外，由于本文所提出的选线方案给出的按照可能性大小排列的选线序列，现场实际中可以按照开环或闭环两种模式选用，在开环模式下，只提供结果，允许人为参与以决定断开线路；在闭环方式下，选线程序将按照序列确定断开线路的次序。避免了目前选线方案单一结果出错后，导致后续切线路盲目的弊端，从而保证了总体开关操作最少。4.结论本文基于小电流接地系统单相接地故障的特征分析以及结合目前的硬件水平，提

6、出了基于单相接地故障暂态零序电流波形的选线方法，由故障后的零序附加网络可知，对于非故障线路，系统等效结构相似，从而将反映两信号相关程度的相关分析方法引入，通过对故障后各馈线之间暂态相同数据窗波形的综合相关分析，获得按照接地可能性排列的选线序列。理论分析及大量的EMTP仿真均表明，此选线方法现场抗干扰强，结果准确可靠。文中还结合实际，给出了具体的实现方案。现场选线效果有待于实践的进一步检验。参考文献1.贾清泉，刘连光，杨以涵等（JiaQingquan,LiuLianguang,YangYihanetc..）.应用小波检测故障突变特性实现配电网小电流接地选线保护（Ab

7、ruptChangeDetectionallCurrentFaultRelaying）.中国电机工程学报（ProceedingsofCSEE）,2001,21(10):78~822.操丰梅，苏沛浦（CaoFengmei,SuPeipu）.小波变换在配电自动化接地故障检测中的应用研究（StudyontheApplicationofichelMEUNIER.Prony'sMethod:AnEfficientToolforTheAnalysisofEarthFaultCurrentsinPetersen-Coil-ProtectedNetethodfordetectio

8、nofth