本發(fā)明涉及一種基于暫態(tài)能量差的配電網(wǎng)故障選線方法，屬于電力系統(tǒng)故障選線技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

配電網(wǎng)的線路的數(shù)量和規(guī)模都在日益增多，這給配電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)增加了很大的工作量。而接地故障又是配電網(wǎng)中常發(fā)難處理的故障類型，當(dāng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，電網(wǎng)的三相線電壓之間始終保持對(duì)稱性，由于消弧線圈的補(bǔ)償作用，產(chǎn)生的故障電流較小，根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)程這種情況下系統(tǒng)可以帶故障繼續(xù)運(yùn)行1-2h，不必立刻跳閘，保持對(duì)負(fù)荷的供電連續(xù)性?，F(xiàn)階段電纜線路在配電網(wǎng)中的大量使用致使配電網(wǎng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)，產(chǎn)生的零序電容電流較大，避免電網(wǎng)在長(zhǎng)時(shí)間帶故障運(yùn)行使故障擴(kuò)大成兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地短路，損壞設(shè)備，危害系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，及時(shí)準(zhǔn)確判別出接地故障線路，進(jìn)行故障處理顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種基于暫態(tài)能量差的配電網(wǎng)故障選線方法，目的是針對(duì)配電網(wǎng)中線路發(fā)生單線接地故障時(shí)能夠快速地進(jìn)行選線分析；減少現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行故障分析的工作量，快速鎖定故障范圍，選線準(zhǔn)確率較高，能夠滿足配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的需要。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于暫態(tài)能量差的配電網(wǎng)故障選線方法，根據(jù)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行搭建配電網(wǎng)絡(luò)仿真模型，并在仿真模型中設(shè)置不同線路和相別接地故障，得到配電網(wǎng)各線路在接地故障下產(chǎn)生相應(yīng)的暫態(tài)量零序電流和母線零序電壓信號(hào)。選取故障后5ms內(nèi)的各條饋線零序電流和零序電壓，求取各線路的在故障后5ms內(nèi)的暫態(tài)能量與線路暫態(tài)能量均值，利用暫態(tài)能量和暫態(tài)能量均值構(gòu)造選線函數(shù)，當(dāng)某條線路的選線函數(shù)值大于暫態(tài)能量均值時(shí)，該線路為非故障線路；當(dāng)某條線路的選線函數(shù)值等于暫態(tài)能量均值時(shí)，該線路為故障線路。

具體步驟為：

(1)提取各線路暫態(tài)量零序電流信號(hào)i0i(t)和母線零序電壓信號(hào)u0(t)：

①根據(jù)配電網(wǎng)中變電站的實(shí)際運(yùn)行搭建配電網(wǎng)絡(luò)電磁暫態(tài)仿真模型；

②在電磁暫態(tài)仿真模型設(shè)置不同線路和相別接地故障，得到配電網(wǎng)各線路在接地故障下產(chǎn)生相應(yīng)的暫態(tài)量零序電流信號(hào)i0i(t)和母線零序電壓信號(hào)u0(t)；

(2)利用i0i(t)和u0(t)定義線路的零序能量函數(shù)wi(t)并求得各線路在故障發(fā)生后5ms內(nèi)的對(duì)應(yīng)值：

①定義線路的零序能量函數(shù)wi(t)：

其中，wi(t)為故障后第i條線路的零序能量函數(shù)；u0(t)為母線零序電壓；i0i(t)為第i條線路的零序電流；n為饋線條數(shù)；

②求取各饋線故障后5ms內(nèi)的暫態(tài)能量wi為：

③求取各n條線路的暫態(tài)能量均值

(3)利用暫態(tài)能量wi和暫態(tài)能量均值構(gòu)造選線函數(shù)eifault：

①定義選線函數(shù)eifault：

②選線函數(shù)eifault故障判別：

當(dāng)線路i為故障線路；

當(dāng)線路i為非故障線路。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的故障選線，利用故障信號(hào)中的暫態(tài)分量實(shí)現(xiàn)選線，不受故障合閘角影響，且能提高選線保護(hù)裕度，同時(shí)選線原理簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度較高，選線算法易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明仿真配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：一種基于暫態(tài)能量差的配電網(wǎng)故障選線方法，根據(jù)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行搭建配電網(wǎng)絡(luò)仿真模型，并在仿真模型中設(shè)置不同線路和相別接地故障，得到配電網(wǎng)各線路在接地故障下產(chǎn)生相應(yīng)的暫態(tài)量零序電流信號(hào)i0i(t)和母線零序電壓信號(hào)u0(t)；選取故障后5ms內(nèi)的零序電流i0i(t)和零序電壓u0(t)，然后根據(jù)零序能量函數(shù)wi(t)，求取各線路的在故障后5ms內(nèi)的暫態(tài)能量wi，再求得線路暫態(tài)能量均值利用暫態(tài)能量wi和暫態(tài)能量均值構(gòu)造選線函數(shù)eifault，當(dāng)時(shí)，線路i為非故障線路；當(dāng)線路i為故障線路。

具體步驟為：

(1)提取各線路暫態(tài)量零序電流信號(hào)i0i(t)和母線零序電壓信號(hào)u0(t)：

①根據(jù)配電網(wǎng)中變電站的實(shí)際運(yùn)行搭建配電網(wǎng)絡(luò)電磁暫態(tài)仿真模型；

②在電磁暫態(tài)仿真模型設(shè)置不同線路和相別接地故障，得到配電網(wǎng)各線路在接地故障下產(chǎn)生相應(yīng)的暫態(tài)量零序電流信號(hào)i0i(t)和母線零序電壓信號(hào)u0(t)；

(2)利用i0i(t)和u0(t)定義線路的零序能量函數(shù)wi(t)并求得各線路在故障發(fā)生后5ms內(nèi)的對(duì)應(yīng)值：

①定義線路的零序能量函數(shù)wi(t)：

其中，wi(t)為故障后第i條線路的零序能量函數(shù)；u0(t)為母線零序電壓；i0i(t)為第i條線路的零序電流；n為饋線條數(shù)；

②求取各饋線故障后5ms內(nèi)的暫態(tài)能量wi為：

③求取各n條線路的暫態(tài)能量均值

(3)利用暫態(tài)能量wi和暫態(tài)能量均值構(gòu)造選線函數(shù)eifault：

①定義選線函數(shù)eifault：

②選線函數(shù)eifault故障判別：

當(dāng)線路i為故障線路；

當(dāng)線路i為非故障線路。

實(shí)施例2：本實(shí)施例其他部分與實(shí)施例1相同，如圖1所示，110kv/35kv配電網(wǎng)仿真模型如圖1所示，它有6條饋線，z字型變壓器中性點(diǎn)通過(guò)消弧線圈串聯(lián)電阻接地。架空饋線l1＝18km、l3＝30km、l5＝15km，線–纜混合饋線l4＝14km，其架空饋線12km、電纜2km，電纜饋線l2＝7km、l6＝9km。該電網(wǎng)中的g為無(wú)限大電源；t為主變壓器，變比為110kv/35kv，聯(lián)結(jié)組別為yn/d11；tz是z字形變壓器；l為消弧線圈；r為消弧線圈的阻尼電阻。饋線采用架空線路、架空線—電纜混合線路和電纜線路三種線路。負(fù)荷選用恒定功率負(fù)荷模型。饋線l1距離始端5公里處a相發(fā)生單相接地故障，接地電阻10ω，故障角為30°，采樣頻率為10khz。配電網(wǎng)發(fā)生故障后，提取故障后各線路5ms時(shí)窗內(nèi)零序電流數(shù)據(jù)和零序電壓數(shù)據(jù)計(jì)算的暫態(tài)能量、暫態(tài)能量均值和選線函數(shù)efault(i)的值。饋線l1的即饋線l1為故障線路，繼而選線結(jié)果正確。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。