一种小电流接地选线装置CT极性自校正方法及系统转让专利

申请号 : CN202010527515.2

文献号 : CN111812452B

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发明人 : 夏磊郑玉平吴海胡国潘书燕胡松黄琦

申请人 : 国电南瑞科技股份有限公司南瑞集团有限公司国电南瑞南京控制系统有限公司

摘要 :

本发明公开了一种小电流接地选线装置CT极性自校正方法及系统,包括如下步骤:获取单相接地故障状态下的各支路零序电流暂稳态信息;根据各支路零序电流暂稳态信息确定疑似故障线路;对所述疑似故障线路执行跳闸操作;根据所述跳闸操作结果对疑似故障线路的CT极性进行校正;获取跳闸操作后疑似故障线路的零序电流暂态数据;判断疑似故障线路以外各支路零序电流稳态值是否大于有效测量门槛值,若大于则根据所述疑似故障线路的零序电流暂态数据计算得到疑似故障线路以外各支路与疑似故障线路的方向系数;根据所述方向系数对疑似故障线路以外各支路的CT极性进行校正。本发明基于采用零序CT采集各支路零序电流的方式实现CT极性自校正,方便操作。

权利要求 :

1.一种小电流接地选线装置CT极性自校正方法,其特征在于,包括如下步骤:获取单相接地故障状态下的各支路零序电流暂稳态信息;

根据各支路零序电流暂稳态信息确定疑似故障线路;

对所述疑似故障线路执行跳闸操作;

根据所述跳闸操作结果对疑似故障线路的CT极性进行校正;

获取跳闸操作后疑似故障线路的零序电流暂态数据;

判断疑似故障线路以外各支路零序电流稳态值是否大于有效测量门槛值,若大于则根据所述疑似故障线路的零序电流暂态数据计算得到疑似故障线路以外各支路与疑似故障线路的方向系数;

根据所述方向系数对疑似故障线路以外各支路的CT极性进行校正;

所述疑似故障线路的CT极性校正方法包括:

判断跳闸操作后疑似故障线路的接地故障是否消失,若消失则CT极性正确,无需校正,否则修改疑似故障线路的CT极性参数,对CT极性进行校正;

所述疑似故障线路的零序电流暂态数据获取方法包括:判断跳闸操作后接地故障是否消失,若消失则所述疑似故障线路为故障线路,获取其零序电流暂态数据,否则获取疑似故障线路的实际零序电流暂态数据并取反后作为所需获取的零序电流暂态数据;

所述方向系数的计算公式如下:

式中,DCoe为支路i与支路k的方向系数,It_i为支路i零序电流暂态数据,It_k为支路k零序电流暂态数据,N为暂态数据窗长度;

所述疑似故障线路以外各支路的CT极性校正方法如下:对于任一疑似故障线路外的支路,若所述方向系数小于0,则该支路的CT极性正确,无需校正;若方向系数大于0,则该支路的CT极性错误,修改CT极性参数,对该支路CT极性进行校正。

2.一种小电流接地选线装置CT极性自校正系统,其特征在于,所述系统包括:第一获取模块:用于获取单相接地故障状态下的各支路零序电流暂稳态信息;

故障线路初判模块:用于根据各支路零序电流暂稳态信息确定疑似故障线路;

执行模块:用于对所述疑似故障线路执行跳闸操作;

第一校正模块:用于根据所述跳闸操作结果对疑似故障线路的CT极性进行校正;

第二获取模块:用于获取跳闸操作后疑似故障线路的零序电流暂态数据;

判断模块:用于判断疑似故障线路以外各支路零序电流稳态值是否大于有效测量门槛值,若大于则根据所述疑似故障线路的零序电流暂态数据计算得到疑似故障线路以外各支路与疑似故障线路的方向系数;

第二校正模块:用于根据所述方向系数对疑似故障线路以外各支路的CT极性进行校正;

所述疑似故障线路的CT极性校正方法包括:

判断跳闸操作后疑似故障线路的接地故障是否消失,若消失则CT极性正确,无需校正,否则修改疑似故障线路的CT极性参数,对CT极性进行校正;

所述疑似故障线路的零序电流暂态数据获取方法包括:判断跳闸操作后接地故障是否消失,若消失则所述疑似故障线路为故障线路,获取其零序电流暂态数据,否则获取疑似故障线路的实际零序电流暂态数据并取反后作为所需获取的零序电流暂态数据;

所述方向系数的计算公式如下:

式中,DCoe为支路i与支路k的方向系数,It_i为支路i零序电流暂态数据,It_k为支路k零序电流暂态数据,N为暂态数据窗长度;

所述疑似故障线路以外各支路的CT极性校正方法如下:对于任一疑似故障线路外的支路,若所述方向系数小于0,则该支路的CT极性正确,无需校正;若方向系数大于0,则该支路的CT极性错误,修改CT极性参数,对该支路CT极性进行校正。

3.一种小电流接地选线装置CT极性自校正系统,其特征在于,所述系统包括处理器和存储介质;

所述存储介质用于存储指令;

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1所述方法的步骤。

4.计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1所述方法的步骤。

说明书 :

一种小电流接地选线装置CT极性自校正方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及小电流接地系统技术领域,具体是一种小电流接地选线装置CT极性自校正方法及系统。

背景技术

[0002] 在整个电力系统中配电网发生的故障最多,其中,尤以单相接地故障最多,达到故障总数的80%以上,当单相接地故障发生后能够正确判别并隔离故障线路就显得尤为重要,因此具备跳闸功能的新型小电流接地选线装置在配电网中逐步得到了广泛应用。
[0003] 目前,小电流接地选线方法多样,但原理主要分为主动法与被动法,其中,主动法须额外配置信号注入设备,利用各支路零序电流的变化量或者阈值进行判断;被动法主要依靠本装置自身采集的电压、电流模拟量信号,利用各支路零序电流比幅比相或者与母线零序电压之间的关系进行分析来判断故障线路。但无论是采用哪种选线原理,零序CT的极性是否正确将直接影响小电流接地选线装置选线正确率。
[0004] 鉴于系统正常运行时零序电流值很小的特点,往往无法通过装置实测信息准确判断CT极性是否正确,并且现场很多情况不允许对开关柜停电进行零序CT极性一致性校核,直接导致装置采集信号极性无法统一进而影响选线准确率。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足,本发明的目的在于提出一种小电流接地选线装置CT极性自校正方法及系统,以解决现有技术中存在的CT极性校核较难的问题。
[0006] 为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案是:
[0007] 一种小电流接地选线装置CT极性自校正方法,包括如下步骤:
[0008] 获取单相接地故障状态下的各支路零序电流暂稳态信息;
[0009] 根据各支路零序电流暂稳态信息确定疑似故障线路;
[0010] 对所述疑似故障线路执行跳闸操作;
[0011] 根据所述跳闸操作结果对疑似故障线路的CT极性进行校正;
[0012] 获取跳闸操作后疑似故障线路的零序电流暂态数据;
[0013] 判断疑似故障线路以外各支路零序电流稳态值是否大于有效测量门槛值,若大于则根据所述疑似故障线路的零序电流暂态数据计算得到疑似故障线路以外各支路与疑似故障线路的方向系数;
[0014] 根据所述方向系数对疑似故障线路以外各支路的CT极性进行校正。
[0015] 进一步的,所述疑似故障线路的CT极性校正方法包括:
[0016] 判断跳闸操作后疑似故障线路的接地故障是否消失,若消失则CT极性正确,无需校正,否则修改故障线路的CT极性参数,对CT极性进行校正。
[0017] 进一步的,所述疑似故障线路的零序电流暂态数据获取方法包括:
[0018] 判断跳闸操作后接地故障是否消失,若消失则所述疑似故障线路为故障线路,获取其零序电流暂态数据,否则获取疑似故障线路的实际零序电流暂态数据并取反后作为所需获取的零序电流暂态数据。
[0019] 进一步的,所述方向系数的计算公式如下:
[0020]                       (1)
[0021] 式中,DCoe为支路i与支路k的方向系数, 为支路i零序电流暂态数据, 为支路k零序电流暂态数据,N为暂态数据窗长度。
[0022] 进一步的,所述疑似故障线路以外各支路的CT极性校正方法如下:
[0023] 对于任一疑似故障线路外的支路,若所述方向系数小于0,则该支路的CT极性正确,无需校正;若方向系数大于0,则该支路的CT极性错误,修改CT极性参数,对该支路CT极性进行校正。
[0024] 一种小电流接地选线装置CT极性自校正系统,所述系统包括:
[0025] 第一获取模块:用于获取单相接地故障状态下的各支路零序电流暂稳态信息;
[0026] 确认模块:用于根据各支路零序电流暂稳态信息确定疑似故障线路;
[0027] 执行模块:用于对所述疑似故障线路执行跳闸操作;;
[0028] 第一校正模块:用于根据所述跳闸操作结果对疑似故障线路的CT极性进行校正;
[0029] 第二获取模块:用于获取跳闸操作后疑似故障线路的零序电流暂态数据;
[0030] 判断模块:用于判断疑似故障线路以外各支路零序电流稳态值是否大于有效测量门槛值,若大于则根据所述疑似故障线路的零序电流暂态数据计算得到疑似故障线路以外各支路与疑似故障线路的方向系数;
[0031] 第二校正模块:用于根据所述方向系数对疑似故障线路以外各支路的CT极性进行校正。
[0032] 一种小电流接地选线装置CT极性自校正系统,所述系统包括处理器和存储介质;
[0033] 所述存储介质用于存储指令;
[0034] 所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行上述所述方法的步骤。
[0035] 计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述所述方法的步骤。
[0036] 与现有技术相比,本发明所取得的有益技术效果:
[0037] 本发明基于单相接地故障后执行跳闸操作为前提,将故障线路作为CT标准极性,首先比较各支路零序电流稳态值与有效测量门槛值关系,再横向对比分析各支路与故障线路零序电流暂态量方向性,判断各支路CT极性是否正确,实现CT极性自校正;本发明无需对开关柜停电进行零序CT极性一致性校核,适用于小电流接地系统,包括中性点不接地系统与谐振接地系统。

附图说明

[0038] 图1是小电流接地系统单相接地故障零序电流暂态特征曲线;
[0039] 图2是一种小电流接地选线装置CT极性自校正方法逻辑流程图。

具体实施方式

[0040] 下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0041] 根据理论分析,小电流接地系统发生单相接地故障时零序电流暂态量不受消弧线圈电感电流补偿影响,故障线路与非故障线路零序电流暂态方向始终相反。以线路1发生单相接地故障为例,单相接地过程中产生的零序电流暂态特征曲线如图1所示,故障线路上CT1#与非故障线路上CT2#、CT3#采集的零序电流暂态特性不相似,方向近似相反;非故障线路上CT2#与CT3#采集的零序电流暂态特性相似,方向相同。
[0042] 如图2所示,一种小电流接地选线装置CT极性自校正方法,包括如下步骤:
[0043] 步骤一:当系统发生单相接地故障时,获取各支路零序电流暂稳态信息 ;
[0044] 步骤二:根据零序电流暂稳态信息判断出疑似故障线路,并对疑似故障线路k执行跳闸操作,线路k开关分闸;
[0045] 步骤三:如果线路k开关分闸后接地故障消失,则表示线路k为实际故障线路,且其CT极性正确,取其零序电流暂态数据 ;如果线路k开关分闸后接地故障未消失,则表示线路k为非故障线路,且CT极性错误,修改其CT极性参数,对线路k零序电流暂态数据取反,即;
[0046] 步骤四:判断各支路零序电流稳态值 是否大于有效测量门槛值 ;
[0047] 步骤五:当支路i零序电流稳态值 时,以支路k为CT标准极性,对支路i与支路k暂态信息进行横向对比分析,公式如下:
[0048]                       (1)
[0049] 式中DCoe为支路i与支路k方向系数, 为支路i零序电流暂态数据, 为支路k零序电流暂态数据,N为暂态数据窗长度;
[0050] 如果支路i零序电流稳态值不大于效测量门槛值 ,则不对该支路的CT极性进行判断、校正。
[0051] 步骤六:根据支路i与支路k方向系数,实现i支路CT极性自动校正:
[0052] (A1)当方向系数DCoe小于0时,i支路CT极性正确;
[0053] (A2)当方向系数DCoe大于0时,i支路CT极性错误,修改CT极性参数。
[0054] 一种小电流接地选线装置CT极性自校正系统,所述系统包括:
[0055] 第一获取模块:用于获取各支路中的故障线路;
[0056] 执行模块:用于对所述故障线路执行跳闸操作;
[0057] 第一校正模块:用于根据所述跳闸操作结果对故障线路的CT极性进行校正;
[0058] 第二获取模块:用于获取跳闸操作后故障线路的暂态量;
[0059] 判断模块:用于判断故障线路以外各支路零序电流稳态值是否大于有效测量门槛值,若大于则根据所述故障线路的暂态量计算得到故障线路以外各支路和故障线路的方向系数;
[0060] 第二校正模块:用于根据所述方向系数对故障线路以外各支路的CT极性进行校正。
[0061] 一种小电流接地选线装置CT极性自校正系统,所述系统包括处理器和存储介质;
[0062] 所述存储介质用于存储指令;
[0063] 所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行上述所述方法的步骤。
[0064] 计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述所述方法的步骤。
[0065] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0066] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0067] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0068] 以上结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。