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申请/专利权人：国网上海市电力公司

摘要：本申请公开了一种基于单相不对称的故障选线分析方法及装置，涉及电力系统故障诊断技术领域，解决了现有的基于单相不对称的故障选线分析方法，由于基于过电流或电压突变等参数进行判断，导致在复杂网络结构或多故障情况下、诊断不准确或者延误故障处理的时间的技术问题；包括：步骤一：实时采集各相线对应目标监测时间点的电流和电压；步骤二：基于各相线对应目标监测时间点的电流和电压生成初步检测结果；步骤三：当初步检测结果为有故障风险时，基于各相线的故障特征参数确定待分析三相电路内的故障相线；步骤四：分析故障相线的故障类型以及故障位置点；步骤五：通过通信网络发送至电网控制中心或维护人员；有效提高电力系统的可靠性和安全性。

主权项：1.一种基于单相不对称的故障选线分析方法，其特征在于，步骤一、通过在待分析三相电路对应各相线中安装电流和电压传感器，实时采集各相线对应目标监测时间点的电流和电压；步骤二、基于各相线对应目标监测时间点的电流和电压，计算待分析三相电路内的不平衡度，基于不平衡度生成初步检测结果；步骤三、当初步检测结果为有故障风险时，则提取各相线的故障特征参数，基于此生成各相线的故障可能系数，并确定待分析三相电路内的故障相线；步骤四、对待分析三相电路内故障相线进行分析，得到待分析三相电路内故障相线的故障类型以及故障位置点；步骤五、将故障相线的相关信息发送至电网控制中心或维护人员；所述故障特征参数包括电压变化率、电流突变值以及电压谐波幅值；其中，所述电压变化率通过以下步骤获得：通过在待分析三相电路对应各相线中安装的电压传感器，得到待分析三相电路内各相线对应各实时监测时间点的电压值；将待分析三相电路内各相线对应各实时监测时间点的电压值导入示波器中，得到待分析三相电路内各相线对应实时监测时间点的电压波形图，并从其中筛选出待分析三相电路内各相线对应电压波形图中各波峰对应实时监测时间点的时间点，将其进行作差计算，并将作差计算的结果进行均值计算，得到待分析三相电路内各相线对应电压波形图的波峰时间间隔均值，通过公式计算得到待分析三相电路内各相线的电压角频率；从待分析三相电路内各相线对应实时监测时间点的电压波形图中提取待分析三相电路内A相线对应实时监测时间点的电压波形图，从其中选择t=0时的电压值作为参考电压值，其中t表示各实时监测时间点的编号；将参考电压值导入已知波形方程中，在t=0时： ，其中，表示待分析三相电路内A相线对应实时监测时间点的各波峰电压值，i表示各波峰的编号，i=1，2，…，m；m为波峰的总数；为待分析三相电路内A相线的电压角频率；为待分析三相电路内A相线的电压相位角；将与两者方程进行联立，求解得出待分析三相电路内A相线的电压相位角；通过公式计算得到待分析三相电路内B相线的电压相位角；通过公式计算得到待分析三相电路内C相线的电压相位角；从待分析三相电路内各相线对应各实时监测时间点的电压值中筛选出待分析三相电路内各相线对应最大电压值，获得待分析三相电路内各相线对应各实时监测时间点的瞬时电压的数学模型；数学模型为，对其进行求导，得到待分析三相电路内各相线的电压变化率；所述待分析三相电路内各相线的电流突变值和电压谐波幅值通过以下步骤获得：步骤一：获取待分析三相电路内各相线对应目标监测时间点的电流和电压；通过转化公式将各个相线的电流转换成对应的相电流；通过转化公式将各个相线的电压转换成对应的相电压；通过公式计算得到待分析三相电路内各相线对应目标监测时间点的线圈电感值，表示预定义的待分析三相电路内第h个相线的电路频率；通过公式计算得到待分析三相电路内各相线的电流突变值；步骤二：从待分析三相电路内各相线对应实时监测时间点的电压波形图中提取待分析三相电路内各相线对应电压波形图各谐波的电压信号值以及各谐波对应电压信号值的所属周期，n表示各谐波的编号，通过积分计算得到：，其中，表示为待分析三相电路内第h条相线对应电压波形图第n次谐波的实时监测时间点，分别表示待分析三相电路内第h条相线对应电压波形图第n次谐波的余弦和正弦函数；通过计算，得到待分析三相电路内第h条相线对应电压波形图第n次谐波的幅值，并将其对谐波数量进行求和并均值计算，得到待分析三相电路内各相线的电压谐波幅值；基于各相线的故障特征参数生成各相线的所述故障可能系数，包括：获取待分析三相电路内各相线的电压变化率、电流突变值以及电压谐波幅值；综合分析得到待分析三相电路内各相线的故障可能系数，其中c1、c2和c3分别表示预定义的电压变化率、电流突变值以及电压谐波幅值对应故障可能系数的权重因子，、和分别表示预拟定的许可电压变化率差值、许可电流突变差值和许可电压谐波变动差值，、和分别表示数据库中存储的待分析三相电路内第h条相线的电压变化率阈值、电流突变阈值以及电压谐波变动阈值；分析得到待分析三相电路内故障相线的所述故障类型，包括：通过分解公式，分解得到待分析三相电路对应目标监测时间点的负序电流分量，其中，表示单位复数，；e为自然常数，j表示虚数单位，、和分别表示待分析三相电路内A相线、B相线、C相线对应目标监测时间点的电流；通过分解公式，分解得到待分析三相电路对应目标监测时间点的正序电流分量；通过公式得到待分析三相电路对应目标监测时间点的零序电流分量；获取待分析三相电路对应目标监测时间点之前各监测时间点的电流，并计算得到目标监测时间点之前的各个监测时间点的负序电流分量、正序电流分量和零序电流分量，将其与待分析三相电路对应目标监测时间点的负序电流分量、正序电流分量和零序电流分量进行排序，将其统合得到待分析三相电路对应监测时间点的负序电流分量集合、正序电流分量集合和零序电流分量集合；提取负序电流分量集合中的负序电流分量，s表示各监测时间点的编号，s=1，2，…，y，y为负序电流分量集合中负序电流分量的总数；通过公式分析得出待分析三相电路对应各监测时间点的负序电流分量变化系数；其中分别为待分析三相电路对应第s+1个和第s-1个监测时间点的负序电流分量；依据待分析三相电路对应各监测时间点的负序电流分量变化系数的计算方式同理计算得到待分析三相电路对应各监测时间点的正序电流分量变化系数和零序电流分量变化系数；若待分析三相电路对应任意监测时间点的零序电流分量变化系数大于电流分量变化参考系数，且对应的正序电流分量变化系数和负序电流分量变化系数均小于电流分量变化参考系数；则将故障类型判定为单相接地故障；若待分析三相电路对应任意监测时间点的正序电流分量变化系数大于电流分量变化参考系数，且对应的零序电流分量变化系数和负序电流分量变化系数均小于电流分量变化参考系数；则将故障类型判定为三相短路故障；若待分析三相电路对应任意监测时间点的负序电流分量变化系数大于电流分量变化参考系数，且对应的零序电流分量变化系数小于电流分量变化参考系数，则将故障类型判定为两相接地故障；若待分析三相电路对应任意监测时间点的零序电流分量变化系数和负序电流分量变化系数均大于电流分量变化参考系数，则将故障类型判定为两相对地短路故障；分析待分析三相电路内故障相线的所述故障位置点，包括：获取待分析三相电路内故障相线的故障时间点，以及故障时间点对应的线路起点和线路终点的电压和电流；所述故障时间点为故障相线对应的监测时间点；获取待分析三相电路内故障相线的虚拟模型图；设定故障位置点发生在距离故障相线起点位置的实际距离为x；通过求解方程，得到故障位置点的位置实际距离x；其中分别表示待分析三相电路内故障相线对应故障时间点时线路起点的电压和电流，分别表示待分析三相电路内故障相线对应故障时间点时线路终点的电压和电流，Z表示电路单位长度的阻抗；将故障位置点的位置导入待分析三相电路内故障相线的虚拟模型图中，由此得到待分析三相电路内故障相线的故障位置点。

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