【正文】 L ,(0) =0。 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)對配網(wǎng)線路監(jiān)控，線路特征參數(shù)也實時更新，在主站數(shù)據(jù)庫中， 備有一份單相接地故障時非故障線路零序?qū)Ъ{表，其二維數(shù)組形式，即： Y (0) = ,1(0),2(0),(0),(0) ,1(0),2(0),(0),(0) 2,1(0)2,2(0)2,(0)2,(0) 1,1(0)1,2(0)1,(0)1,(0) 2 1 n j nnnjnm iiijim jm jm YYYY YYYY YYYY YYYY LL MMLMLM LL MMLMLM LL LL (39) i, j(0) Y 表示配網(wǎng)線路（第 i 條出線除外）或母線發(fā)生單相接地故障時，第 i 條線路 為非故障線路，該線路的第 j 個 監(jiān)測節(jié)點（ FTU）的零序測量導(dǎo)納為零序電流 i, j(0) I 與 零序電壓 i, j(0) U 的比值，即 i, j(0) Y ： i, j(0) Y = ,(0) ,(0) ij ij U I 相角為 i, j(0) θ i, j(0) Y 是自適應(yīng)整定的，每次接地故障時，除了在故障線路前側(cè)監(jiān)測節(jié)點的測量 導(dǎo)納外，數(shù)組中的其余導(dǎo)納都以實際測量值實時刷新。 主站根據(jù)配電網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)，建立相應(yīng)負(fù)序電流數(shù)組 I (2) ，并隨各 FTU 送來的數(shù)據(jù) 實時刷新。則在（ si 0, ω）段頻率內(nèi)，線路 i 呈容性，于是取 39。從而得到邏輯數(shù)組 L (0)S ： L (0)S = nSnSnjSnmS iSiSijSimS SSjSmS S n j LLLL LLLL LLLL L S ,1(0),2(0),(0),(0) ,1(0),2(0),(0),(0) 1,1(0)1,2(0)1,(0)1,(0) 0,1(0) 2 LL MMLMLM LL MMLMLM LL (322) 基于小波變換的零序暫態(tài)方向 根據(jù)小波變換理論 [32] ，若一小波 ψ (t)滿足連續(xù)且呈指數(shù)衰減和其積分為零，則 信號 ()() 2 f t∈ LR的小波變換： dt a tb ft a Wabf fab ∫ ? = =()?() 1 (,), , ψψ華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 24 W( a,b) f 反 映了 t = b附近與 a 1 成比例的頻率分量。 max ∑ ? = LCC si π ω s L 為消弧線圈的電感， ∑ i C 為所有線路按上述等效圖等效的電 容，而 max C ： max() max 12in C =CCLCLC 發(fā)生接地故障時，由于暫態(tài)零序電流含有豐富的頻率分量，在選定的頻段內(nèi) （ SFB）系統(tǒng)的零序電流分量為容性，滿足下列關(guān)系： 非故障線路或故障線路后側(cè)的暫態(tài)零序電流電壓的 。），其中 圖 輸電線路等值電路 C C RL華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 23 則非故障線路或故障線路后側(cè)的監(jiān)測節(jié)點有 ()()*()()0 , 2 ,(0)(),(0)(),(0)(),(0)() == iiCiCqijSijSijijSijijS t ttt(318) 相應(yīng)的零序電流 SFB分量 () ,(0)() t i ijS 取為正值；而故障線路前側(cè)的監(jiān)測點有 ()()0 , 2 ,(0)(),(0)() =? Σ iCqfjSjfjS t t(319) 相應(yīng)的零序電流 SFB 分量 () ,(0)() t i fjS 取為負(fù)值。另外 ，負(fù)序回路阻抗及時間常數(shù) 遠(yuǎn)小于零序回路，故負(fù)序電流的振蕩衰減比零序電流的迅速，以負(fù)序電流作判據(jù)，有很 強的抗弧光接地能力。 kl(2) I s(2) Li Lk華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 20 Z s (2) 為高壓側(cè)系統(tǒng)負(fù)序阻抗折算到配網(wǎng)低壓側(cè)的值， Z kd (2) 、 Z id (2) 為線路 Lk 和 Li 的負(fù)載負(fù)序阻抗， Z kl (2) 、 Z il (2) 為線路 Lk 和 Li 的負(fù)序阻抗，考慮到：系統(tǒng)高 壓側(cè)的負(fù)序阻抗折算到低壓側(cè)時其 數(shù)值很小，遠(yuǎn)小于線路的負(fù)載負(fù)序阻抗，即： s(2) Z id(2) Z , s(2) Z kd(2) Z ；而線路的負(fù)載負(fù)序阻抗又遠(yuǎn)大于線路的負(fù)序阻抗，即： id(2) Z il(2) Z , kd(2) Z kl(2) Z ,則有下列零序電流關(guān)系 [30] ： I kl (2) ≈ I (2) ≈ I s (2) 即接地故障產(chǎn)生的負(fù)序電流大部分由故障點經(jīng)故障線路前側(cè)流向系統(tǒng)高壓側(cè)， 非故障的負(fù)序電流相對很小。 由于不同出線的分段數(shù)量不同，因此各出線的零序電流向量長度 i m 也不一樣， 但無妨進一步處理。 在線 路監(jiān)控節(jié)點的零序有功電流（第 i條出線第 j 段線路） ijP I ,(0) = cos(180) ,(0),(0) +176。同理，可獲得零序電壓數(shù)組： U (0) = ,1(0),2(0),(0),(0) ,1(0),2(0),(0),(0) 2,1(0)2,2(0)2,(0)2,(0) 1,1(0)1,2(0)1,(0)1,(0) 2 1 n j nnnjnm iiijim jm jm UUUU UUUU UUUU UUUU LL MMLMLM LL MMLMLM LL LL (33) 以出線各段的零序電壓為參考，零序電流相角數(shù)組： θ (0) = ,1(0),2(0),(0),(0) ,1(0),2(0),(0),(0) 2,1(0)2,2(0)2,(0)2,(0) 1,1(0)1,2(0)1,(0)1,(0) 2 1 n j nnnjnm iiijim jm jm θθθθ θθθθ θθθθ θθθθ LL MMLMLM LL MMLMLM LL LL (34) 零序電流無功分量 在配電自動化網(wǎng)絡(luò)中，線路一般不超過數(shù)十公里，線路分布特性可用集中“ Π” 型等值電路來表示 [25] 。 RTU 主要的功能有： （ 1）采集并發(fā)送狀態(tài)量信息，遙信變位主動 上報 （ 2）采集并發(fā)送數(shù)字量 （ 3）采集并發(fā)送模擬量測值 （ 4）采集并發(fā)送脈沖計數(shù)值 （ 5）過電流識別（短路、過流、浪涌） （ 6）故障區(qū)段的自動隔離和恢復(fù) （ 7）接受并執(zhí)行遙控命令 （ 8）接受并執(zhí)行校時命令 （ 9）被測量越死區(qū)傳送 （ 10）越限告警 （ 11）事件順序記錄并向遠(yuǎn)方傳送，站內(nèi)分辨率 10ms （ 12）交流采樣 （ 13）接地故障報告 （ 14）程序自調(diào)，單端運行 （ 15）支持主動上報規(guī)約 （ 16）通道監(jiān)視 （ 17）裝置自診斷，遠(yuǎn)程診斷 （ 18）遠(yuǎn)程參數(shù)下載 （ 19）自帶 UPS （ 20）與主站及當(dāng)?shù)?保護設(shè)備通信功能 配變監(jiān)測終端（ TTU）是安裝于共用變壓器旁的監(jiān)測終端裝置。在此基礎(chǔ)之上提供配網(wǎng)自動化軟件支持平臺，包括數(shù)據(jù)庫軟件、 人機交互軟件、通信軟件、分布式的配電監(jiān)控、管理應(yīng)用軟件。與其它自動化系統(tǒng)比 ,它在使用上的特點是協(xié)調(diào)和 集成 ,在充分?jǐn)?shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)上發(fā)揮集成后系統(tǒng)整體的性能以支持和帶動電力企業(yè) 業(yè)務(wù)和管理水平的提高。 FTU 是安裝在柱上開關(guān)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、控制終端裝置。該層的通訊網(wǎng)絡(luò)，基本是一個一 點對多點的結(jié)構(gòu)。結(jié)合邏輯空間信息模型，提出了一種分析故障定位的邏 輯算法。傳 統(tǒng)的饋線已被分段開關(guān)區(qū)段化，在實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的線路上裝設(shè)有監(jiān)控開關(guān)的 FTU， FTU 可通過隨開關(guān)裝設(shè)的 CT、 PT 方便地測量得到線路上開關(guān)處的三相電流、三相 電壓等電氣量和信號量。 依照配電自動化系統(tǒng)應(yīng)完成的功能要求，考慮若干年內(nèi)的發(fā)展需要，配電自動 化系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)包括以下子系統(tǒng)：配電中心主站系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和配電自動化終 端系統(tǒng)。據(jù)電力運行部門統(tǒng)計，每年發(fā)生單相 接地故障的次數(shù)占年故障總次數(shù)的 80%強。利用零序 有功功率的大小及方向可選出故障線路。 然后對它們的相位進行比較，相位與其它兩相相反的為故障線路。在日本，電網(wǎng)主要是不接地或經(jīng)高阻接地，高阻接地系統(tǒng)采用零 序過電流保護跳閘；不接地系統(tǒng)主要采用零序功率方向繼電器。所需時間長，有可能在此期間引起系統(tǒng)中的第二點接地， 造成線路自動跳閘。經(jīng)過多年的探討已經(jīng)有多種故障選線的原理和方法。它的缺點是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜， 要附加信號源，探測儀等額外的設(shè)備，且探頭的靈敏度和可靠性易受各種外界因素 影響而選線不準(zhǔn)確，總在自動化站及無人值守站使用不便，高阻接地不準(zhǔn)確。 暫態(tài)首半波法是利用發(fā)生單相接地的瞬間（ u(t)=0 除外）非故障線路暫態(tài)零序 電流和電壓首半波的方向相同，暫態(tài)零序功率由母線流向線路；而對于故障線路暫 態(tài)零序電流和電壓首半波的方向相反，暫態(tài)零序功率由線路流向母線，據(jù)此可選出 故障線路。從限制弧光接地過電壓的角度考慮，電弧 從點燃到熄滅期間，因系統(tǒng)所積累的多余電荷能夠通過接地電阻泄漏掉，故基本上 不會產(chǎn)生間歇性電弧接地過電壓。對于配電網(wǎng)的單相接地保護，人們長期以來研究頗多，提出了許多原 理和分析方法，也研制出了許多基于不同原理和方法的保護裝置，但由于受到諸多 條件和因素的限制，對單相接地故障的處理基本上停留在故障選線這一層面。 關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化，小電流接地系統(tǒng)，特征判據(jù)，空間分析模型，邏輯算法，故 障定位 ABSTRACT Based on the platform of Distribution Automation, this paper does some research and analysis on several electric characteristics, from which single phasetoground fault could be distinguished. In the paper, a logical space of model is built and a new logical algorithm is proposed. This algorithm considers synthetically electric character of the whole nodes of power works and electric rules, and accept the effect of logic “ 0” , which play the same role as logic “ 1” . Otherwise, the paper gives theoretical proof and evolution of how the algorithm es into being, and defines erroradmit function. Lastly, the algorithm is validated by three examples in three aspects. Liu Daobing (Power System？ and its Automation) Directed by Prof. Xu Yuqin KEY WORDS: distribution automation, smallcurrent grounding work, characteristic criterion, model of space for analysis, logical algorithm目錄 I 目 錄 中文摘要 ABSTRACT 第一章 引言 .............................................. 1 課題背景和意義 ................................................... 1 中性點接地方式概述 .......................................... 1 配電自動化概述 ....