本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于不平衡負(fù)荷注入的小電流接地選線及定位裝置及方法，通過(guò)三個(gè)單相開(kāi)關(guān)并聯(lián)后與一個(gè)不平衡負(fù)荷串聯(lián)組成組合注入裝置柜，通過(guò)采集單元、濾波單元、設(shè)置單元、展示單元、通信單元、計(jì)算單元、控制單元與蓄電池單元設(shè)計(jì)，構(gòu)建綜合控制裝置；通過(guò)變電站子站與各個(gè)裝置的通信和配合實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)的小電流接地故障選線；通過(guò)配電網(wǎng)調(diào)度主站與各個(gè)裝置的通信和配合實(shí)現(xiàn)饋線的小電流接地故障定位。本發(fā)明專利技術(shù)無(wú)需修改當(dāng)前的饋線終端單元，線路簡(jiǎn)單、判定準(zhǔn)確性高、無(wú)需注入特殊信號(hào)，只需依靠主站和變電站注入裝置即可實(shí)現(xiàn)小電流接地故障定位，節(jié)約了投資，最大程度的利用了當(dāng)前現(xiàn)有設(shè)備，具有較好的現(xiàn)實(shí)意義。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及配電網(wǎng)小電流接地領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種基于不平衡負(fù)荷注入的小電流接地選線及定位裝置及方法。
技術(shù)介紹
隨著智能配電網(wǎng)改造建設(shè)向深水區(qū)推進(jìn)，提高供電可靠性作為重要的一項(xiàng)指標(biāo)被寫(xiě)進(jìn)了國(guó)網(wǎng)“十三五”行動(dòng)計(jì)劃中。配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化是提高供電可靠性的關(guān)鍵技術(shù)和方法。近幾年，伴隨著幾輪配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的熱潮，國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)短路故障下的饋線自動(dòng)化技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，有效確保了短路情況下的配電網(wǎng)供電可靠性。但是，配電網(wǎng)大部分故障是單相接地故障，而我國(guó)的配電網(wǎng)中壓接地方式多為中性點(diǎn)非直接接地的小電流接地方式。小電流接地方式雖然可以將接地故障電流限值在較小的范圍，并且可以帶故障運(yùn)行1-2小時(shí)，但是接地跨步電壓卻往往成為威脅人身安全的元兇，因此快速及時(shí)的切除故障顯得尤為必要。目前的配電網(wǎng)小電流接地選線的方法有三大類，一類為無(wú)源法，一類為有源法，一類為試?yán)āo(wú)源法是通過(guò)分析小電流接地故障前后各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的暫態(tài)波形的變化情況分析故障發(fā)生的線路。該種方法無(wú)需注入信號(hào)，只通過(guò)特殊采樣終端和主站配合即可完成故障判定，但是由于配網(wǎng)線路復(fù)雜，干擾波形多，其判定的準(zhǔn)確性不高。有源法是通過(guò)在中性點(diǎn)注入特殊信號(hào)通過(guò)特定的終端裝置接收信號(hào)并配合主站完成故障判定的，該種方法需要注入特殊信號(hào)，并且需要配合特殊終端接收特殊信號(hào)，雖然可靠性上較之無(wú)源法有提高，但是推廣性上欠佳。試?yán)ㄊ亲钤缡褂玫囊环N傳統(tǒng)方法，是通過(guò)調(diào)度人員經(jīng)驗(yàn)，每條饋線斷開(kāi)的方法查找故障線路，該方法停電時(shí)間長(zhǎng)，通常作為后備輔助方法。目前的配電網(wǎng)小電流接地定位方法有兩大類，一類為無(wú)源法，一類為有源法。無(wú)源法是通過(guò)分析小電流接地故障前后各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的暫態(tài)波形的變化情況分析故障發(fā)生的大體位置。該種方法無(wú)需注入信號(hào)，只通過(guò)特殊采樣終端和主站配合即可完成故障判定，但是由于配網(wǎng)線路復(fù)雜，干擾波形多，其判定的準(zhǔn)確性不高。有源法是通過(guò)在中性點(diǎn)注入特殊信號(hào)通過(guò)特定的終端裝置接收信號(hào)并配合主站完成故障判定的，該種方法需要注入特殊信號(hào)，并且需要配合特殊終端接收特殊信號(hào)，雖然可靠性上較之無(wú)源法有提高，但是推廣性上欠佳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述問(wèn)題，本專利技術(shù)結(jié)合配電網(wǎng)特點(diǎn)，給出一種線路簡(jiǎn)單、判定準(zhǔn)確性高、無(wú)需注入特殊信號(hào)的基于不平衡負(fù)荷注入的小電流接地接地選線及定位裝置及方法。為解決上述問(wèn)題，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案為：基于不平衡負(fù)荷注入的小電流接地選線及定位的裝置，包括基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置以及基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置；所述的基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置包括采集單元、濾波單元、計(jì)算單元、控制單元、通信單元、設(shè)置單元、展示單元與蓄電池單元；所述的基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置，安裝于變電站母線，為三個(gè)單相開(kāi)關(guān)并聯(lián)后與一個(gè)不平衡負(fù)荷串聯(lián)組成不平衡負(fù)荷注入裝置；所述采集單元用于采集母線的零序電壓、三相電壓、各相電流、三個(gè)單相開(kāi)關(guān)狀態(tài)；所述過(guò)濾單元用于過(guò)濾錯(cuò)誤遙測(cè)、抖動(dòng)遙信遙測(cè)及暫時(shí)性故障信號(hào)，其輸入端為采集單元和通信單元，通過(guò)通信單元返回不平衡負(fù)荷投入與切除一段時(shí)間內(nèi)的各相負(fù)荷變化并輸出至計(jì)算單元；所述通信單元用于與配電網(wǎng)主站和變電站子站進(jìn)行通信；所述的計(jì)算單元實(shí)現(xiàn)對(duì)小電流接地故障的選線及定位處理；所述的控制單元用于對(duì)不平衡負(fù)荷進(jìn)行分相注入，并持續(xù)一定時(shí)間后退出不平衡負(fù)荷；所述的設(shè)置單元與展示單元分別用于對(duì)各種設(shè)備參數(shù)及運(yùn)行模式進(jìn)行設(shè)置、結(jié)果展示。所述的基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置具有就地控制模式與遠(yuǎn)方遙控模式。裝置在就地模式時(shí)，需通過(guò)通信單元返回不平衡負(fù)荷投入與切除一段時(shí)間內(nèi)的各相負(fù)荷變化，通過(guò)計(jì)算單元實(shí)現(xiàn)對(duì)小電流接地故障的選線處理；在就地模式還需要與各個(gè)饋線出線斷路器上的FTU通信；裝置在遠(yuǎn)方遙控模式時(shí)，需通過(guò)變電站子站實(shí)現(xiàn)小電流接地故障的選線判定。基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置中三個(gè)單相開(kāi)關(guān)采用三相開(kāi)關(guān)分相控制實(shí)現(xiàn)，不平衡負(fù)荷可以用電容負(fù)荷、電抗負(fù)荷或中電阻負(fù)荷實(shí)現(xiàn)。基于不平衡負(fù)荷注入的小電流接地選線及定位的方法，包括如下步驟：步驟一、基于子站配合的變電站小電流接地故障選線1.1基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置通過(guò)采集單元采集母線的零序電壓、各相電流、三個(gè)單相開(kāi)關(guān)狀態(tài)并上送到變電站子站；1.2變電站各條饋線的出線開(kāi)關(guān)處的FTU將各相電流信息實(shí)時(shí)上送到變電站子站；1.3變電站子站監(jiān)控到小電流接地故障發(fā)生時(shí)，通過(guò)遙控將基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置投入運(yùn)行，并持續(xù)一定時(shí)間后退出；1.4變電站子站采集各條饋線出線開(kāi)關(guān)處的各相電流值，通過(guò)不平衡負(fù)荷投運(yùn)前后兩次的斷面比對(duì)，故障相負(fù)荷電流變化大的饋線為故障線路；步驟二、基于主站配合的配電網(wǎng)小電流接地故障定位2.1基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置將母線的零序電壓、各相電流、三個(gè)單相開(kāi)關(guān)狀態(tài)上送到配電網(wǎng)主站；2.2變電站各條饋線終端的FTU將各相電流信息實(shí)時(shí)上送到配電網(wǎng)主站；2.3配電網(wǎng)主站監(jiān)控到小電流接地故障發(fā)生時(shí)，通過(guò)遙控將基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置投入運(yùn)行，并持續(xù)一定時(shí)間后退出；2.4配電網(wǎng)主站采集各條饋線終端的各相電流值，通過(guò)不平衡負(fù)荷投運(yùn)前后兩次的斷面比對(duì)，故障發(fā)生在最后一個(gè)故障相負(fù)荷電流突變終端的后端。步驟1.3及步驟2.3中，在正常運(yùn)行時(shí)，三個(gè)單相開(kāi)關(guān)處于常開(kāi)位置，當(dāng)變電站子站或配電網(wǎng)主站監(jiān)控到小電流接地故障發(fā)生時(shí)，基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置控制單相開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)分相投入運(yùn)行，持續(xù)一定時(shí)間后需要自動(dòng)退出運(yùn)行，保持三個(gè)單相開(kāi)關(guān)在常開(kāi)運(yùn)行狀態(tài)。步驟1.3及步驟2.3中，基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置控制單相開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)分相投入運(yùn)行，控制在故障發(fā)生變電站的母線側(cè)非故障相上注入不平衡負(fù)荷，具體分三種情況注入：A.在故障相電壓滯后相上注入不平衡負(fù)荷；B.在故障相電壓超前相上注入不平衡負(fù)荷；C.在非故障相的兩相上同時(shí)注入不平衡負(fù)荷。本專利技術(shù)無(wú)需修改當(dāng)前的饋線終端單元，線路簡(jiǎn)單、判定準(zhǔn)確性高、無(wú)需注入特殊信號(hào)，只需依靠主站和變電站注入裝置即可實(shí)現(xiàn)小電流接地故障定位，節(jié)約了投資，最大程度的利用了當(dāng)前現(xiàn)有設(shè)備，具有較好的現(xiàn)實(shí)意義。附圖說(shuō)明圖1為基于不平衡負(fù)荷注入的小電流接地選線及定位的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式基于不平衡負(fù)荷注入的小電流接地選線及定位的裝置，如圖1，圖2所示，包括基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置以及基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置；所述的基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置具有就地控制模式與遠(yuǎn)方遙控模式；包括采集單元、濾波單元、計(jì)算單元、控制單元、通信單元、設(shè)置單元、展示單元與蓄電池單元；所述的基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置，安裝于變電站母線，如圖2虛線框中所示，為三個(gè)單相開(kāi)關(guān)并聯(lián)后與一個(gè)不平衡負(fù)荷串聯(lián)組成不平衡負(fù)荷注入裝置；三個(gè)單相開(kāi)關(guān)采用三相開(kāi)關(guān)分相控制實(shí)現(xiàn)，不平衡負(fù)荷可以用電容負(fù)荷、電抗負(fù)荷或中電阻負(fù)荷實(shí)現(xiàn)。所述采集單元用于采集母線的零序電壓、三相電壓、各相電流、三個(gè)單相開(kāi)關(guān)狀態(tài)；所述過(guò)濾單元用于過(guò)濾錯(cuò)誤遙測(cè)、抖動(dòng)遙信遙測(cè)及暫時(shí)性故障信號(hào)，其輸入端為采集單元和通信單元，通過(guò)通信單元返回不平衡負(fù)荷投入與切除一段時(shí)間內(nèi)的各相負(fù)荷變化并輸本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
基于不平衡負(fù)荷注入的小電流接地選線及定位的裝置，其特征在于：包括基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置以及基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置；所述的基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置包括采集單元、濾波單元、計(jì)算單元、控制單元、通信單元、設(shè)置單元、展示單元與蓄電池單元；所述的基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置，安裝于變電站母線，為三個(gè)單相開(kāi)關(guān)并聯(lián)后與一個(gè)不平衡負(fù)荷串聯(lián)組成不平衡負(fù)荷注入裝置；所述采集單元用于采集母線的零序電壓、三相電壓、各相電流、三個(gè)單相開(kāi)關(guān)狀態(tài)；所述過(guò)濾單元用于過(guò)濾錯(cuò)誤遙測(cè)、抖動(dòng)遙信遙測(cè)及暫時(shí)性故障信號(hào)，其輸入端為采集單元和通信單元，通過(guò)通信單元返回不平衡負(fù)荷投入與切除一段時(shí)間內(nèi)的各相負(fù)荷變化并輸出至計(jì)算單元；所述通信單元用于與配電網(wǎng)主站和變電站子站進(jìn)行通信；所述的計(jì)算單元實(shí)現(xiàn)對(duì)小電流接地故障的選線及定位處理；所述的控制單元用于對(duì)不平衡負(fù)荷進(jìn)行分相注入，并持續(xù)一定時(shí)間后退出不平衡負(fù)荷；所述的設(shè)置單元與展示單元分別用于對(duì)各種設(shè)備參數(shù)及運(yùn)行模式進(jìn)行設(shè)置、結(jié)果展示。
【技術(shù)特征摘要】
1.基于不平衡負(fù)荷注入的小電流接地選線及定位的裝置，其特征在于：包括基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置以及基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置；所述的基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置包括采集單元、濾波單元、計(jì)算單元、控制單元、通信單元、設(shè)置單元、展示單元與蓄電池單元；所述的基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置，安裝于變電站母線，為三個(gè)單相開(kāi)關(guān)并聯(lián)后與一個(gè)不平衡負(fù)荷串聯(lián)組成不平衡負(fù)荷注入裝置；所述采集單元用于采集母線的零序電壓、三相電壓、各相電流、三個(gè)單相開(kāi)關(guān)狀態(tài)；所述過(guò)濾單元用于過(guò)濾錯(cuò)誤遙測(cè)、抖動(dòng)遙信遙測(cè)及暫時(shí)性故障信號(hào)，其輸入端為采集單元和通信單元，通過(guò)通信單元返回不平衡負(fù)荷投入與切除一段時(shí)間內(nèi)的各相負(fù)荷變化并輸出至計(jì)算單元；所述通信單元用于與配電網(wǎng)主站和變電站子站進(jìn)行通信；所述的計(jì)算單元實(shí)現(xiàn)對(duì)小電流接地故障的選線及定位處理；所述的控制單元用于對(duì)不平衡負(fù)荷進(jìn)行分相注入，并持續(xù)一定時(shí)間后退出不平衡負(fù)荷；所述的設(shè)置單元與展示單元分別用于對(duì)各種設(shè)備參數(shù)及運(yùn)行模式進(jìn)行設(shè)置、結(jié)果展示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于不平衡負(fù)荷注入的小電流接地選線及定位的裝置，其特征在于：所述的基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置具有就地控制模式與遠(yuǎn)方遙控模式。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于不平衡負(fù)荷注入的小電流接地選線及定位的裝置，其特征在于：基于分相開(kāi)關(guān)與不平衡負(fù)荷一體的組合注入裝置中三個(gè)單相開(kāi)關(guān)采用三相開(kāi)關(guān)分相控制實(shí)現(xiàn)，不平衡負(fù)荷可以用電容負(fù)荷、電抗負(fù)荷或中電阻負(fù)荷實(shí)現(xiàn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于不平衡負(fù)荷注入的小電流接地選線及定位的裝置進(jìn)行選線及定位的方法，其特征在于包括如下步驟：步驟一、基于子站配合的變電站小電流接地故障選線1.1基于分單元的不平衡負(fù)荷注入綜合控制裝置通過(guò)采集單元采集母線的零序電壓、各相電流、三個(gè)單相...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張偉，閻有朋，周文俊，劉冰，張君全，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：積成電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東;37
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