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1、第４１卷第１期２０１７年１月１０日Vol．４１No．１Jan．１０,２０１７DOI:１０．７５００/AEPS２０１６０１１８００５基于配电自动化系统的单相接地定位刘健１,张志华１,张小庆１,杜红卫２,苏标龙２,时金媛２(１．国网陕西省电力公司电力科学研究院,陕西省西安市７１００５４;２．国电南瑞科技股份有限公司,江苏省南京市２１１１０６)摘要:为了更好地进行配电网单相接地定位,提出一种将单相接地定位装置的信息直接上报配电自动化主站进行单相接地定位的方法,论述了利用配电自动化系统主站已有相间短路故障定位判据实现单相接地定位的基本方法,分析和介绍了各种单相接地定位原理的两值性和分化性特征及处
2、理方法以满足主站定位判据的要求,论述了利用来自各个位置的单相接地定位信息之间的相互关联性,以及多种定位原理上报的定位信息的冗余性并采用贝叶斯方法实现容错定位的原理.所提方法无需改变已有配电自动化系统主站,也无需传送波形信息,即能正确实现单相接地定位.结合具体工程实例给出了现场测试和实际应用情况.关键词:配电网;配电自动化系统;主站;单相接地定位;容错性０引言定位的方案是:在发生单相接地时,将各个单相接地检测装置采集到的波形完整地传送到配电自动化系中国配电网普遍采用中性点非有效接地方式,统主站,由主站判断单相接地位置,这种做法虽然不单相接地故障占配电线路总故障次数８０％以上,并必再单独建设
3、集中主站,但存在以下不足.且许多相间短路故障都由单相接地故障发展而来,１)需要扩展用于传输波形的通信协议.因此研究配电网单相接地故障定位具有重要意义.２)单相接地检测装置要求具有严格的时间同步在配电网单相接地故障检测领域已经取得了大性能,且波形采样频率因单相接地检测装置所采用量研究成果,大致可分为利用外加信号法和利用故的检测方法的差异而显著不同,主站难以统一处理.障信号法两种,外加信号法又可分为强注入法和弱３)主站需针对单相接地检测装置所采用检测方注入法;故障信号法又分为故障稳态信号法和故障法的差异,开发不同原理的定位算法,往往不容易实[１]暂态信号法.“S注入法”是一种典型的弱注入现,
4、而需要有经验的专家人工对这些波形进行分析.法,强注入法包括残流增量法和中性点投入小电阻本文论述的单相接地定位方案可以类比于相间[２Ｇ３][４]倍增零序电流的方法和注入变频信号法.基故障定位,不需要对配电自动化系统主站进行额外于故障稳态信号的方法包括工频零序电流比幅开发,也不需要传送波形,现场各个单相接地检测装[５][６]法、工频零序电流比相法、零序导纳法、负序电置将经过“两值化”处理的定位信息上报主站,配电[７][８]流法、谐波分量法、零序电流有功分量法.基于自动化系统主站利用原有的相间短路故障定位方法故障暂态信号的方法有首半波法、衰减直流分量即可进行单相接地区域定位.本文将论证此方案的
5、[９][１０][１１]法、参数辨识法、相电流突变法等、行波测距可行性及工程实践.[１２][１３]法和行波极性法.一些供电公司建设了专门服务于单相接地选线１利用相间短路定位判据的配电网单相接和定位的集中监控主站,但是将单相接地检测装置地定位的信息直接传送至配电自动化系统主站而不再单独配电自动化系统是依靠短路电流在配电网上的建设集中主站的方式更加可取.分布来进行相间短路故障定位的.对于一个配电已有的利用配电自动化系统主站实现单相接地网,将由安装了具有故障电流监测功能的装置(如馈线终端单元(FTU)、环网柜终端单元(DTU)、故障收稿日期:２０１６Ｇ０１Ｇ１８;修回日期:２０１６Ｇ０８Ｇ１７.
6、指示器或故障定位装置)围成的、其中不再包含具有上网日期:２０１６Ｇ１１Ｇ２２.故障电流监测功能的装置的子网络称作最小相间故国家电网公司科技项目“提高配电网故障处理能力关键技术障定位区域,它是配电自动化系统所能定位故障的研究”.最小范围.将围成最小相间故障定位区域的节点称http://www．aepsＧinfo．com１４５２０１７,４１(１)?工程应用?为其端点.出的基于暂态分量的参数识别原理为例,对故障选配电自动化系统广泛采用的相间短路故障定位线判据进行推广和延伸后不难得到如下判据:若单判据如下.相接地故障检测装置识别出的电容值为负,则可发１)开环运行时,若一个最小相间故障定位区域出单
7、相接地故障发生在其下游的信息;若识别出的的一个端点上报了短路电流信息,并且其他所有端电容值为正,则可发出单相接地故障发生在其上游点均未上报短路电流信息,则反映该区域内发生了的信息,故障区域即是电容识别值的正负特征发生相间短路故障;若其他端点中至少有一个也上报了变化之处,从而满足两值性和分化性特征的要求.短路电流信息,则反映故障不在该区域内.各种单相接地故障检测原理的两值性和分化性特征２)闭环运行时,若一个最小相间故障定位区域及具体处
