本發(fā)明屬于輸變電技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的故障識(shí)別法。

背景技術(shù)：
中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)帶故障長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，非故障相對(duì)地電壓升高，加快電纜絕緣老化，可能會(huì)擴(kuò)大故障，危及供電可靠性。因此及時(shí)找出故障線路并予以切除，對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)安全運(yùn)行是非常必要的。目前中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)常見的故障選線方法有零序無(wú)功功率方向法和群體比幅比相法，零序無(wú)功功率法計(jì)算量小，時(shí)效性好，但零序電流較小時(shí)容易誤判，對(duì)于接地電阻大、電磁干擾強(qiáng)烈的線路接地選線結(jié)果不準(zhǔn)確。群體比幅比相法能在一定程度上克服中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地電容電流的隨機(jī)性，避免接地電阻、運(yùn)行方式等造成的影響，但線路較短或接地電阻較大時(shí)可能導(dǎo)致選線錯(cuò)誤，這兩種方法在實(shí)際應(yīng)用中的選線準(zhǔn)確率均不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的故障識(shí)別法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的故障識(shí)別法，該方法包括步驟如下：(1)首先計(jì)算零序電壓突變量ΔU0，若連續(xù)三個(gè)點(diǎn)ΔU0＞ΔU0set，ΔU0set為零序電壓突變量門檻值，將零序電壓突變起始時(shí)刻選為故障起始時(shí)刻t，進(jìn)入步驟(2)，若不滿足連續(xù)三個(gè)點(diǎn)ΔU0＞ΔU0set，則進(jìn)入步驟(6)；(2)從步驟(1)中選出的故障起始點(diǎn)t開始，計(jì)算零序電壓有效值U0，若U0≥U0set，U0set為零序電壓門檻值，判斷故障為接地故障，進(jìn)入步驟(3)接地故障選線計(jì)算，若不滿足U0≥U0set，則認(rèn)為此次檢出的故障為擾動(dòng)，計(jì)算結(jié)束；(3)接地故障選線計(jì)算：分別計(jì)算各條支路從故障起始點(diǎn)t開始后一個(gè)周期的零序電流有效值I0，選出I0最大的三條支路，并按由大到小的順序排列為I01、I02、I03；(4)若I01≥I0set，I0set為零序電流門檻值，計(jì)算I01、I02、I03所對(duì)應(yīng)的零序無(wú)功功率Q01、Q02、Q03，進(jìn)入步驟(5)，若不滿足I01≥I0set，則認(rèn)為此次檢出的故障為擾動(dòng)，計(jì)算結(jié)束；(5)若Q0i＞0，認(rèn)為第i條支路接地故障，計(jì)算結(jié)束；若三條支路均不滿足Q0i＞0，則認(rèn)為發(fā)生母線接地短路故障，計(jì)算結(jié)束；零序無(wú)功功率計(jì)算公式如式(7-1)所示：Q0i＝U0i.im×I0i.re-U0i.re×I0i.im(7-1)公式中，U0i.im是第i條支路零序電壓虛部，I0i.re是第i條支路零序電流實(shí)部，U0i.re是第i條支路零序電壓實(shí)部，I0i.im是第i條支路零序電流虛部；(6)計(jì)算零序電壓有效值U0，若U0＜U0set，進(jìn)入步驟(7)，若不滿足U0＜U0set，則認(rèn)為此次檢出的故障為上一次接地故障的延續(xù)，計(jì)算結(jié)束；(7)計(jì)算負(fù)序電壓突變量ΔU2，若連續(xù)三個(gè)點(diǎn)ΔU2＞ΔU2set，ΔU2set為負(fù)序電壓突變量門檻值，將負(fù)序電壓突變起始時(shí)刻選為故障起始時(shí)刻t，進(jìn)入步驟(8)，若不滿足連續(xù)三個(gè)點(diǎn)ΔU2＞ΔU2set，則進(jìn)入步驟(12)；(8)從步驟(7)中選出的故障起始點(diǎn)t開始，計(jì)算負(fù)序電壓有效值U2，若U2≥U2set，U2set為負(fù)序電壓門檻值，判斷故障為相間短路故障，進(jìn)入步驟(9)相間短路選線計(jì)算，若不滿足U2≥U2set，則認(rèn)為此次檢出的故障為擾動(dòng)，計(jì)算結(jié)束；(9)相間短路選線計(jì)算：分別計(jì)算各條支路從故障起始點(diǎn)t開始后一個(gè)周期的負(fù)序電流有效值I2，選出I2最大的三條支路，并按由大到小的順序排列為I21、I22、I23；(10)若I21≥I2set，I2set為負(fù)序電流門檻值，計(jì)算I21、I22、I23所對(duì)應(yīng)的負(fù)序無(wú)功功率Q21、Q22、Q23，進(jìn)入步驟(11)，若不滿足I21≥I2set，則認(rèn)為此次檢出的故障為擾動(dòng)，計(jì)算結(jié)束；(11)若Q21＞＞Q22+Q23，則認(rèn)為第1條支路相間短路，計(jì)算結(jié)束，若不滿足Q21＞＞Q22+Q23，則認(rèn)為發(fā)生母線相間短路故障，計(jì)算結(jié)束；負(fù)序無(wú)功功率計(jì)算公式如式(7-2)所示：Q2i＝U2i.im×I2i.re-U2i.re×I2i.im(7-2)公式中，U2i.im是第i條支路負(fù)序電壓虛部，I2i.re是第i條支路負(fù)序電流實(shí)部，U2i.re是第i條支路負(fù)序電壓實(shí)部，I2i.im是第i條支路負(fù)序電流虛部；(12)計(jì)算負(fù)序電壓有效值U2，若U2＜U2set，進(jìn)入步驟(13)，若不滿足U2＜U2set，則認(rèn)為此次檢出的故障為上一次相間短路故障的延續(xù)，計(jì)算結(jié)束；(13)計(jì)算電壓突變量ΔU，若連續(xù)三個(gè)點(diǎn)ΔU＞ΔUset，ΔUset為電壓突變量門檻值，將電壓突變起始時(shí)刻選為故障起始時(shí)刻t，進(jìn)入步驟(14)，若不滿足連續(xù)三個(gè)點(diǎn)ΔU＞ΔUset，則進(jìn)入步驟(18)；(14)從步驟(13)中選出的故障起始點(diǎn)t開始，計(jì)算電流有效值I，當(dāng)I≥Iset，Iset為電流有效值門檻值，判斷故障為三相短路故障，進(jìn)入步驟(15)三相短路選線計(jì)算，若不滿足I≥Iset，則認(rèn)為此次檢出的故障為擾動(dòng)，計(jì)算結(jié)束；(15)三相短路選線計(jì)算：分別計(jì)算各條支路從故障起始點(diǎn)t開始后一個(gè)周期的電流突變量ΔI，選出ΔI最大的三條支路，并按由大到小的順序排列為ΔI1、ΔI2、ΔI3；(16)若ΔI1≥ΔIset，ΔIset為電流突變量門檻值，進(jìn)入步驟(17)，若不滿足ΔI1≥ΔIset，則認(rèn)為此次檢出的故障為擾動(dòng)，計(jì)算結(jié)束；(17)若ΔI1＞＞ΔI2+ΔI3，則認(rèn)為第1條支路三相短路，計(jì)算結(jié)束，若不滿足ΔI1＞＞ΔI2+ΔI3，則認(rèn)為發(fā)生母線三相短路故障，計(jì)算結(jié)束；(18)計(jì)算電流有效值I，若I＜Iset，則認(rèn)為線路正常運(yùn)行，未發(fā)生故障，計(jì)算結(jié)束；若不滿足I＜Iset，則認(rèn)為此次檢出的故障為上一次三相短路故障的延續(xù)，計(jì)算結(jié)束。而且，所述ΔUset、所述ΔU0set、所述ΔU2set、所述U0set、所述U2set均隨系統(tǒng)不對(duì)稱度而定，一般取10％相電壓。所述I0set、所述I2set、所述Iset及所述ΔIset均隨系統(tǒng)穩(wěn)定度而定。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：1、本發(fā)明通過(guò)將群體比幅比相與零序無(wú)功功率方向選線法進(jìn)行算法上的整合，根據(jù)線路故障后的特點(diǎn)，分為演化成面對(duì)接地短路故障的零序選線法和面對(duì)相間短路故障的負(fù)序選線法，并通過(guò)加入變量閾值檢測(cè)的方法有效減小諧波對(duì)選線過(guò)程的干擾，形成了一套完整的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的故障識(shí)別法。2、本發(fā)明中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的故障識(shí)別法具有較強(qiáng)抗干擾性，對(duì)于諧波復(fù)雜、電磁干擾強(qiáng)烈、運(yùn)行方式不穩(wěn)定，接地電阻大的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)具有很高的故障選線可靠性，可以作為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)故障選線的常用手段；中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的故障識(shí)別法完整清晰，具有數(shù)據(jù)處理的獨(dú)立性，可以編制成獨(dú)立程序移植到電力系統(tǒng)故障分析軟件中；計(jì)算量小且算法簡(jiǎn)單，計(jì)算速度快，可以快速的進(jìn)行故障分析，實(shí)時(shí)性。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明方法的邏輯步驟示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述：需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其它實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。一種中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的故障識(shí)別法，如圖1所示，該方法包括步驟如下：1、單相接地故障選線方法考慮到小電流接地電力系統(tǒng)諧波復(fù)雜、線路噪聲大、運(yùn)行方式不穩(wěn)定，發(fā)生接地故障時(shí)接地電阻對(duì)故障信息量影響較大等特點(diǎn)，將群體比幅比相與零序無(wú)功功率方向選線法進(jìn)行整合。為了減小諧波干擾并準(zhǔn)確判斷接地故障起始時(shí)刻，在算法起始階段加入零序電壓突變量檢測(cè)過(guò)程，步驟如下：1)首先計(jì)算零序電壓突變量ΔU0，若連續(xù)三個(gè)點(diǎn)ΔU0＞ΔU0set(ΔU0set為零序電壓突變量門檻值，隨系統(tǒng)不對(duì)稱度而定，一般取10％相電壓)，將零序電壓突變起始時(shí)刻選為故障起始時(shí)刻t；2)從故障起始點(diǎn)t開始，計(jì)算零序電壓有效值U0，若U0≥U0set(U0set為零序電壓門檻值，隨系統(tǒng)不對(duì)稱度而定)，判斷故障為接地故障，進(jìn)入接地故障選線計(jì)算。若不滿足U0≥U0set，則認(rèn)為此次檢出的故障為擾動(dòng)；3)接地故障選線計(jì)算：分別計(jì)算各條支路從故障起始點(diǎn)t開始后一個(gè)周期的零序電流有效值I0，選出I0最大的三條支路，并按由大到小的順序排列為I01、I02、I03；4)若I01≥I0set(I0set為零序電流門檻值，隨系統(tǒng)不對(duì)稱度而定)，計(jì)算I01、I02、I03所對(duì)應(yīng)的零序無(wú)功功率Q01、Q02、Q03，進(jìn)入步驟5。若不滿足I01≥I0set，則認(rèn)為此次檢出的故障為擾動(dòng)；5)若Q0i＞0，認(rèn)為第i條支路接地故障，計(jì)算結(jié)束。若三條支路均不滿足Q0i＞0，則認(rèn)為發(fā)生母線接地短路故障，計(jì)算結(jié)束。零序無(wú)功功率計(jì)算公式如式(7-1)所示：Q0i＝U0i.im×I0i.re-U0i.re×I0i.im(7-1)公式中，U0i.im是第i條支路零序電壓虛部，I0i.re是第i條支路零序電流實(shí)部，U0i.re是第i條支路零序電壓實(shí)部，I0i.im是第i條支路零序電流虛部；2、非接地故障選線方法發(fā)生相間短路故障時(shí)故障點(diǎn)處存在較明顯的負(fù)序分量，故障點(diǎn)負(fù)序電流等于流向電源與流向線路的負(fù)序電流之和，但負(fù)序電流普遍較小，由負(fù)序電流大小來(lái)判斷故障線路誤差較大，為了提高選線精度，將負(fù)序無(wú)功功率作為故障選線依據(jù)，為了減小諧波干擾并準(zhǔn)確判斷故障起始時(shí)刻，設(shè)置負(fù)序量門檻值以躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)序不平衡量。若發(fā)生三相短路，系統(tǒng)中零序、負(fù)序分量均不存在，但故障線路存在較大的故障突變電流，可以利用這一特性進(jìn)行故障線路選擇。綜上，非接地故障選線步驟如下：1)計(jì)算負(fù)序電壓突變量ΔU2，若連續(xù)三個(gè)點(diǎn)ΔU2＞ΔU2set(ΔU2set為負(fù)序電壓突變量門檻值，隨系統(tǒng)不對(duì)稱度而定)，將負(fù)序電壓突變起始時(shí)刻選為故障起始時(shí)刻t。若不滿足連續(xù)三個(gè)點(diǎn)ΔU2＞ΔU2set，進(jìn)入步驟6；2)從故障起始點(diǎn)t開始，計(jì)算負(fù)序電壓有效值U2，若U2≥U2set(U2set為負(fù)序電壓門檻值，隨系統(tǒng)不對(duì)稱度而定)，判斷故障為相間短路故障，進(jìn)入相間短路選線計(jì)算。若不滿足U2≥U2set，則認(rèn)為此次檢出的故障為擾動(dòng)；3)相間短路選線計(jì)算：分別計(jì)算各條支路從故障起始點(diǎn)t開始后一個(gè)周期的負(fù)序電流有效值I2，選出I2最大的三條支路，并按由大到小的順序排列為I21、I22、I23；4)若I21≥I2set(I2set為負(fù)序電流門檻值，隨系統(tǒng)不對(duì)稱度而定)，計(jì)算I21、I22、I23所對(duì)應(yīng)的負(fù)序無(wú)功功率Q21、Q22、Q23，進(jìn)入步驟5。若不滿足I21≥I2set，則認(rèn)為此次檢出的故障為擾動(dòng)；5)若Q21＞＞Q22+Q23，則認(rèn)為第1條支路相間短路。若不滿足Q21＞＞Q22+Q23，則認(rèn)為發(fā)生母線相間短路故障，計(jì)算結(jié)束。負(fù)序無(wú)功功率計(jì)算公式如式(7-2)所示：Q2i＝U2i.im×I2i.re-U2i.re×I2i.im(7-2)公式中，U2i.im是第i條支路負(fù)序電壓虛部，I2i.re是第i條支路負(fù)序電流實(shí)部，U2i.re是第i條支路負(fù)序電壓實(shí)部，I2i.im是第i條支路負(fù)序電流虛部；6)計(jì)算負(fù)序電壓有效值U2，若U2＜U2set，計(jì)算電壓突變量ΔU，若連續(xù)三個(gè)點(diǎn)ΔU＞ΔUset(ΔUset為電壓突變量門檻值，隨系統(tǒng)穩(wěn)定度而定)，將電壓突變起始時(shí)刻選為故障起始時(shí)刻t；7)從故障起始點(diǎn)t開始，計(jì)算電流有效值I，當(dāng)I≥Iset(Iset為電流有效值門檻值，隨系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)而定)時(shí)，判斷故障為三相短路故障，進(jìn)入三相短路選線計(jì)算。若不滿足I≥Iset，則認(rèn)為此次檢出的故障為擾動(dòng)；8)三相短路選線計(jì)算：分別計(jì)算各條支路從故障起始點(diǎn)t開始后一個(gè)周期的電流突變量ΔI，選出ΔI最大的三條支路，并按由大到小的順序排列為ΔI1、ΔI2、ΔI3；9)若ΔI1≥ΔIset(ΔIset為電流突變量門檻值，隨系統(tǒng)穩(wěn)定度而定)，進(jìn)入步驟10。若不滿足ΔI1≥ΔIset，則認(rèn)為此次檢出的故障為擾動(dòng)；10)若ΔI1＞＞ΔI2+ΔI3，則認(rèn)為第1條支路三相短路。若不滿足ΔI1＞＞ΔI2+ΔI3，則認(rèn)為發(fā)生母線三相短路故障。