专利名称：小电流接地选线装置自适应母联运行方式的实现方法
技术领域：
本发明涉及电力系统低压配电网的设备制造技术领域，尤其涉及小电流接地选线装置自适应母联运行方式的实现方法。
背景技术：
我国35kV及以下低压配电网大都采用中性点非有效接地方式，国家规定这类电网必须装设小电流接地选线装置，以解决单相接地故障选线问题。目前我国研发生产的小电流接地选线装置分主动式选线和被动式选线两类，且以被动式选线为主。被动式选线主要依靠系统固有信号进行选线，即通过采集母线零序电压和各线路零序电流来进行选线。这类产品在实际应用中需要解决如何适应母联运行方式变化的问题(如图1所示)，通常做法是拉电缆往装置中接入母联断路器的位置信号(如图1 中S107所示)，当装置检测到该位置信号在合位时，认为母联处于并列运行状态；当检测到该位置信号处于分位时，认为母联处于解列运行状态。而接入母联断路器位置信号会带来很多麻烦，一是需要铺设二次电缆，增加材料成本和人力成本的投入，尤其是两段以上母线情况，要接入多个母联断路器的位置信号，工作量更大；二是很多情况下系统处在带电运行状态，不具备施工条件；三是母联断路器位置信号节点有限，有时候无法提供更多的位置信号节点给小电流接地选线装置。

发明内容
本发明的目的是提供了一种小电流接地选线装置自适应母联运行方式的实现方法，它通过软件方式实现自适应母联运行方式，避免了接入母联断路器位置信号带来的成本增加和施工麻烦。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供小电流接地选线装置自适应母联运行方式的实现方法，包括如下步骤设有一个零序电压同步启动元件，实时计算各段母线零序电压幅值的同步变化情况，通过比较压差条件和时差条件来判断母联运行方式；设有一个压差条件比较元件，用于比较两段母线零序电压幅值大小差异。设有一个时差条件比较元件，用于比较两段母线满足压差条件时的时间差。通过比较两段母线零序电压的同步变化情况来判断母联断路器运行方式，若两段母线的零序电压同时超过动作门槛，且幅值差异小于5V、时间间隔小于10ms，则判断母联断路器处于并列运行状态；否则判断母联断路器处于分列运行状态。本发明的突出的实质性特点和显著进步在于它通过软件方式实现自适应母联运行方式，避免了接入母联断路器位置信号带来的成本增加和施工麻烦。


图1是本发明涉及的典型配电网主接线示意图；图2是本发明的动作逻辑示意具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明手技术方案作进一步说明。图1所示的典型配电网主接线示意图包括以下要点SlOl和S102，分别表示母线1和母线2 ；S104和S105分别表示母线1和母线2的电压互感器，UOl接入母线1的零序电压，U02接入母线2的零序电压；S106表示线路零序电流，每段母线有多路零序电流；S103表示母联断路器，当处于合位时母线1和母2处于并列运行状态；当处于分位时，母线1和母线2处于分列运行状态；图2所示的动作逻辑图包括以下步骤在步骤S201，计算母线1零序电压UOl幅值大小，若幅值大于30V门槛，认为本段母线发生单相接地故障；在步骤S202，计算母线2零序电压U02幅值大小，若幅值大于30V门槛，认为本段母线发生单相接地故障；在步骤S203，比较UOl和U02的幅值差异，若差异小于5V门槛，认为两段母线接地情况是由同一个接地点引起，表明母联可能处于并列运行状态；在步骤204，比较满足步骤203条件时的时间差，若小于10ms，表明母联可能处于并列运行状态；在步骤205，当上述4个条件同时满足时，做出判断母联处于并列运行状态。由于上述过程对时间精度要求比较高，因此在步骤S201和S202中计算零序电压时，为了减少计算量，提高时间精度，特采用递归傅立叶算法，计算公式如下U(k)E = U(k-l) E+fE (m) · [nSam (k) -nSam (k_N)]U(k)x = U(k-l) ^f1 (m) · [nSam (k) -nSam (k_N)]其中，U (k) E和U (k) x分别是本次计算的实部和虚部结果； U (k-1) E和U (k-1) x分别是上一次计算的实部和虚部结果；fE(m)和& (m)分别是傅傅立叶计算实部和虚部系数；nSam(k)和nSam(k-N)分别是当前时刻和一周波前的采样点。上述算法，每次计算只需要计算两次加法和一次乘法运算即可，计算量非常小，能够有效减少运行时间。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但在本技术领域内的熟练技术人员应当理解，在实际应用中可以对这些实施方式做出多种变更和修改，而不背离本发明的原理和本质。在步骤201，30V门槛是小电流行业的经验值，也可另外设定；在步骤203和204，理想情况下，母联并列运行时，发生单相接地后UOl和U02大小相等，且完全同步变化，不会有幅值差异和时间差异，考虑到零序电压互感器的性能差异，故留有一定余度；5V门槛和IOms 时间差并非固定不变，可根据实际情况调整。
本发明已成功应用于YH-B811小电流接地选线装置中，并实现预期的运行效果， 具有积极的推广意义。
权利要求
1.小电流接地选线装置自适应母联运行方式的实现方法，其特征在于该方法包括如下步骤设有一个零序电压同步启动元件，实时计算各段母线零序电压幅值的同步变化情况， 通过比较压差条件和时差条件来判断母联运行方式；设有一个压差条件比较元件，用于比较两段母线零序电压幅值大小差异；设有一个时差条件比较元件，用于比较两段母线满足压差条件时的时间差；通过比较两段母线零序电压的同步变化情况来判断母联断路器运行方式，若两段母线的零序电压同时超过动作门槛，且幅值差异小于5V、时间间隔小于10ms，则判断母联断路器处于并列运行状态；否则判断母联断路器处于分列运行状态。
2.根据权利要求1所述的小电流接地选线装置自适应母联运行方式的实现方法，其特征在于该方法包括如下步骤步骤S201，计算母线1零序电压UOl幅值大小，若幅值大于30V门槛，认为本段母线发生单相接地故障；步骤S202，计算母线2零序电压U02幅值大小，若幅值大于30V门槛，认为本段母线发生单相接地故障；步骤S203，比较UOl和U02的幅值差异，若差异小于5V门槛，认为两段母线接地情况是由同一个接地点引起，表明母联可能处于并列运行状态；步骤204，比较满足步骤203条件时的时间差，若小于10ms，表明母联可能处于并列运行状态；步骤205，当上述4个条件同时满足时，做出判断母联处于并列运行状态。
全文摘要
小电流接地选线装置自适应母联运行方式的实现方法，包括一个零序电压同步判别元件，用于实时计算两段母线零序电压的幅值，并通过压差比较元件和时差比较元件来实时监测零序电压同步变化情况，当同时满足压差和时差条件时判定母联处于并列运行状态，否则为解列运行状态。本发明采用软件方式实现了原来需要硬件才能实现的功能，实现起来方便可靠，不仅节省了原有施工方式中需要的电缆等硬件材料，而且避免了由于施工带来的人力成本、时间成本投入和可能带来的施工危险。
文档编号G01R31/08GK102495330SQ20111037186
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月21日 优先权日2011年11月21日
发明者刘海锋, 曾宇, 阎海山 申请人:广西星宇智能电气有限公司