(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 106940411 A(43)申请公布日 2017.07.11
(21)申请号 201710263991.6(22)申请日 2017.04.21
(71)申请人 国网江苏省电力公司宿迁供电公司
地址 223800 江苏省宿迁市宿城区发展大
道2481号
申请人 宿迁电力设计院有限公司
国网江苏省电力公司 国家电网公司(72)发明人 周福举 康冬波 孙元 房雪涛
王磊 高燕 王秀茹 (74)专利代理机构 南京君陶专利商标代理有限
公司 32215
代理人 奚胜元 奚晓宁(51)Int.Cl.
G01R 31/02(2006.01)
权利要求书2页 说明书5页 附图1页
G01R 31/08(2006.01)
CN 106940411 A(54)发明名称
一种小电流接地系统单相接地故障选线方法
(57)摘要
本发明属于电力系统单相接地故障处理技术领域，涉及的是一种小电流接地系统单相接地故障选线方法。包括1）统计同一母线历史故障数据；2）提取同一母线历史接地线路集；3）确定在不同时间尺度下接地线路历史故障测度；4）将接地线路历史故障测度加权融合；5）根据综合接地概率进行拉路选线；6）同一母线历史故障数据更新。本发明克服传统选线方法由于故障时电气量受电网运行方式、设备参数等因素影响而导致误判误选率高的缺点，提高单相接地拉路选线的准确率和效率，减少拉路选线次数，保障配网对用户安全可靠供电。
CN 106940411 A
权 利 要 求 书
1/2页
1.一种小电流接地系统单相接地故障选线方法，其特征在于，包括以下步骤：1）统计同一母线历史故障数据；2）提取同一母线历史接地线路集；3）确定在不同时间尺度下接地线路历史故障测度；4）将接地线路历史故障测度加权融合；5）根据综合接地概率进行拉路选线；6）同一母线历史故障数据更新。
2.根据权利要求1所述的小电流接地系统单相接地故障选线方法，其特征在于，1）以一条母线为单位，将该母线上每条线路的历史故障数据分为单相接地、线路跳闸、缺陷处理三类，分别统计出第x条线路发生三类永久性故障的次数据库，其中
表示单相接地次数，
、
、
，形成历史故障数
表示线路跳闸次数，
和缺陷处理
表示缺陷处理次数，x=0，两类数据；
1，…，M，M为该母线出线条数，并根据当前电网中该母线各条出线的实际运行情况，实时更新历史故障数据库中对应线路的线路跳闸
2）将步骤1）中所述的母线上发生过单相接地故障的所有线路提取出来，形成历史接地线路集，该线路集中元素的个数记为N；
3）根据步骤1）历史数据库中故障数据的周期规律和分布特性，确定步骤2）的历史接地线路集中每条线路在长、短两个不同时间尺度下的历史故障测度，假设第i条线路在长、短两个时间尺度下的历史故障测度为
、，i=0，1，…，N，从步骤1）中的历史故障数据库中
、
，j=0，1，2，历史故障测度的计算公式
截取第i条线路在对应时间尺度下的统计数据
为；
4）确定第i条线路在长、短两个时间尺度下接地线路历史故障测度的接地权重、，
；
2
CN 106940411 A
权 利 要 求 书
2/2页
对步骤2）的历史接地线路集中每条线路在不同时间尺度下的历史故障测度进行加权融合，预测出每条接地线路在当前状态下的综合接地概率
，
；
5）按照步骤4）预测出的综合接地概率大小对历史接地线路进行排序，形成拉路选线顺序表，调度员按着拉路选线顺序表优先对历史接地线路集中的线路进行拉路选线，若不成功则在剩余线路中按常规方法拉路选线；
6）根据步骤5）的拉路选线结果，若接地线路为历史接地线路集的第i条线路，则其对应的单相接地故障数据1。
加1，若接地线路为新线路，则更新历史接地线路集，元素个数N加3
CN 106940411 A
说 明 书
一种小电流接地系统单相接地故障选线方法
1/5页
技术领域[0001]本发明属于电力系统单相接地故障处理技术领域，涉及的是一种小电流接地系统单相接地故障选线方法。
背景技术[0002]目前我国配电网广泛采用小电流接地系统，当发生单相接地时，故障电流较小，三相电压保持对称，仍然能够继续对负荷供电，但非故障相电压上升为线电压，对绝缘等级不高的用户设备容易引起相间短路故障，当接地点电容电流超过限值时，会产生弧光过电压，严重威胁电网和设备安全。因此，小电流接地系统发生单相接地时，调度员需尽速判断出接地线路，进而隔离故障。传统的单相接地故障选线方法主要有零序电流法、零序功率法、负序电流法、信号注入法，以及神经网络法、模糊控制法、证据理论法等智能算法，这些方法均依赖于故障时电气量的变化，受到电网运行方式、负荷状况、线路结构、电流互感器精度、接地点过渡电阻等因素影响，误判误选率高，难以取得理想的效果。目前单相接地故障选线仍然主要靠调度员人工选线，对于有大量出线的变电站母线，拉路次数过多、事故处理时间过长的问题已经越来越不能满足用户对供电可靠性的要求。
发明内容[0003]为克服以上选线方法的不足，本发明提供一种小电流接地系统单相接地故障选线方法，能够快速准确的找出小电流接地系统发生单相接地时的故障线路。[0004]本发明是采取以下技术方案实现的，一种小电流接地系统单相接地故障选线方法，包括以下步骤：
1）统计同一母线历史故障数据；2）提取同一母线历史接地线路集；3）确定在不同时间尺度下接地线路历史故障测度；4）将接地线路历史故障测度加权融合；5）根据综合接地概率进行拉路选线；6）同一母线历史故障数据更新。[0005]所述方法具体步骤为：
1）以一条母线为单位，将该母线上每条线路的历史故障数据分为单相接地、线路跳闸、缺陷处理三类，分别统计出第x条线路发生三类永久性故障的次数历史故障数据库，其中
表示单相接地次数，
、
、
，形成
表示线路跳闸次数，
和缺陷处理
表示缺陷处两类数据；
理次数，x=0，1，…，M，M为该母线出线条数，并根据当前电网中该母线各条出线的实际运行情况，实时更新历史故障数据库中对应线路的线路跳闸
2）将步骤1）中所述的母线上发生过单相接地故障的所有线路提取出来，形成历史接地线路集，该线路集中元素的个数记为N；
3）根据步骤1）历史数据库中故障数据的周期规律和分布特性，确定步骤2）的历史接地
4
CN 106940411 A
说 明 书
2/5页
线路集中每条线路在长、短两个不同时间尺度下的历史故障测度，假设第i条线路在长、短两个时间尺度下的历史故障测度为
、，i=0，1，…，N，从步骤1）中的历史故障数据库中
、
，j=0，1，2，历史故障测度的计算公式
截取第i条线路在对应时间尺度下的统计数据
为；
4）确定第i条线路在长、短两个时间尺度下接地线路历史故障测度的接地权重、，
；
对步骤2）的历史接地线路集中每条线路在不同时间尺度下的历史故障测度进行加权融合，预测出每条接地线路在当前状态下的综合接地概率
，
；
5）按照步骤4）预测出的综合接地概率大小对历史接地线路进行排序，形成拉路选线顺序表，调度员按着拉路选线顺序表优先对历史接地线路集中的线路进行拉路选线，若不成功则在剩余线路中按常规方法拉路选线；
6）根据步骤5）的拉路选线结果，若接地线路为历史接地线路集的第i条线路，则其对应的单相接地故障数据加1，若接地线路为新线路，则更新历史接地线路集，元素个数N加1。[0006]本发明克服传统方法由于故障时电气量受电网、设备等因素影响变化不确定而导致误判误选率高的缺点，以同一母线发生故障的历史数据为分析对象，通过对历史故障数据统计分析、加权融合，预测出历史接地线路的综合接地概率，形成拉路选线顺序表指导接地选线，减少接地拉路次数，缩短接地选线时间，具有良好的选线效果和准确率，有力的保障配网安全可靠供电。附图说明
5
CN 106940411 A[0007]
说 明 书
3/5页
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明所述的小电流接地系统单相接地故障选线方法的流程图。
具体实施方式[0008]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的阐述，但本发明并不局限于以下实施方式。[0009]如图1所示，本发明所述的小电流接地系统单相接地故障选线方法包括以下步骤：
步骤1、统计同一母线历史故障数据。大量的生产实践表明，对于同一母线发生故障的线路具有较高的重复性，每一条线路发生故障的类型主要表现为：单相接地、线路跳闸、缺陷三种类型，三种故障类型相互联系、相互转化，同一个故障原因可能开始表现为缺陷或接地，一段时间后就发展成线路跳闸，或者这次表现为线路跳闸，下次则表现为单相接地，因此将同一条线路发生三类故障的历史数据全部纳入样本，考虑同杆架设、短期瞬时性故障等因素进行数据筛选，剔除无效数据，保证故障数据的准确性和完整性。[0010]每条线路的历史故障数据均可以从调度自动化系统D5000或调度运行日志中获取，为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。以一条母线为单位，将该母线上每条线路的历史故障数据分为单相接地、线路跳闸、缺陷处理三类，分别统计出第x条线路发生三类永久性故障的次数示线路跳闸次数，
和缺陷处理
[0011]
、、，形成历史故障数据库，表示单相接地次数，表
表示缺陷处理次数，其中x=0，1，…，M，M为该母线出线条数。根据当前两类数据。
电网中该母线各条出线的实际运行情况，实时更新历史故障数据库中对应线路的线路跳闸步骤2、将一条母线发生过单相接地故障的所有线路提取出来，形成历史接地线路集，该线路集中元素个数记为N。[0012]步骤3、根据步骤1）历史数据库中故障数据的周期规律和分布特性，确定历史接地线路集中每条线路在长、短两个不同时间尺度下的历史故障测度。长时间尺度的选择应把握故障数据的周期性，该时间尺度下的接地线路数应包含历史接地线路集中所有元素，以表征接地线路的长期性规律。短时间尺度的选择应把握故障数据的分布特性，主要针对接地线路故障率较高的时段，以表征接地线路的短期性规律。一般长时间尺度可选3-5年，短时间尺度可选0.5-1年，可根据电网实际运行情况决定。
[0013]
第i条线路在长、短两个时间尺度下的历史故障测度为、，i=0，1，…，N，从历史
、
，j=0，1，2，历史故障测
故障数据库中截取第i条线路在对应时间尺度下的统计数据
度的计算公式为。
[0014]步骤4、确定长、短两个时间尺度下接地线路历史故障测度的接地权重、，
6
CN 106940411 A
说 明 书
4/5页
；
对历史接地线路集中每条线路在不同时间尺度下的历史故障测度进行加权融合，预测出每条接地线路在当前状态下的综合接地概率
[0015]
，。
步骤5、按照预测出的综合接地概率大小对历史接地线路进行排序，形成拉路选线顺序表，调度员按着拉路选线顺序表优先对历史接地线路集中的线路进行拉路选线，若不成功则在剩余线路中按常规方法拉路选线。[0016]步骤6、根据拉路选线结果，若接地线路为历史接地线路集的第i条线路，则其对应的单相接地故障数据加1，若接地线路为新线路，则更新历史接地线路集，元素个数N加1。[0017]以上实施方式只是本发明的优选实施方式，并不是对本发明作任何，任何不脱离本发明实质所作出简单的修改或变换，均在本发明专利的保护范围之内。[0018]权利要求书
1、一种小电流接地系统单相接地故障选线方法，其特征在于，包括以下步骤：1）统计同一母线历史故障数据；2）提取同一母线历史接地线路集；3）确定在不同时间尺度下接地线路历史故障测度；4）将接地线路历史故障测度加权融合；5）根据综合接地概率进行拉路选线；6）同一母线历史故障数据更新。[0019]2、根据权利要求1所述的小电流接地系统单相接地故障选线方法，其特征在于，1）以一条母线为单位，将该母线上每条线路的历史故障数据分为单相接地、线路跳闸、缺陷处理三类，分别统计出第x条线路发生三类永久性故障的次数障数据库，其中
表示单相接地次数，
、
、
，形成历史故
表示线路跳闸次数，
和缺陷处理
表示缺陷处理次数，两类数据；
x=0，1，…，M，M为该母线出线条数，并根据当前电网中该母线各条出线的实际运行情况，实时更新历史故障数据库中对应线路的线路跳闸
2）将步骤1）中所述的母线上发生过单相接地故障的所有线路提取出来，形成历史接地线路集，该线路集中元素的个数记为N；
7
CN 106940411 A
说 明 书
5/5页
3）根据步骤1）历史数据库中故障数据的周期规律和分布特性，确定步骤2）的历史接地线路集中每条线路在长、短两个不同时间尺度下的历史故障测度，假设第i条线路在长、短两个时间尺度下的历史故障测度为
、，i=0，1，…，N，从步骤1）中的历史故障数据库中
、
，j=0，1，2，历史故障测度的计算公
截取第i条线路在对应时间尺度下的统计数据
式为；
4）确定第i条线路在长、短两个时间尺度下接地线路历史故障测度的接地权重、，
；
对步骤2）的历史接地线路集中每条线路在不同时间尺度下的历史故障测度进行加权融合，预测出每条接地线路在当前状态下的综合接地概率
，
；
5）按照步骤4）预测出的综合接地概率大小对历史接地线路进行排序，形成拉路选线顺序表，调度员按着拉路选线顺序表优先对历史接地线路集中的线路进行拉路选线，若不成功则在剩余线路中按常规方法拉路选线；
6）根据步骤5）的拉路选线结果，若接地线路为历史接地线路集的第i条线路，则其对应的单相接地故障数据加1，若接地线路为新线路，则更新历史接地线路集，元素个数N加1。
8
CN 106940411 A
说 明 书 附 图
1/1页
图1
9
