基于不同时段内积投影的灵活接地系统高阻故障选线方法.pdf

2024年1月电工技术学报Vol.39No.1

第39卷第1期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJan.2024

DOI:10.19595/ki.1000-6753.tces.221878

基于不同时段内积投影的灵活接地系统

高阻故障选线方法

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王晓卫刘伟博郭亮梁振锋

（1.西安理工大学电气工程学院西安710048

2.国网江西省电力有限公司电力科学研究院南昌330000）

摘要针对灵活接地配电系统在发生高阻故障时，无法实现准确选线的问题，通过分析灵活接

地系统故障特征得出中性点小电阻投入后故障馈线与健全馈线在零序电流幅值上存在差异，同时，

小电阻投入后母线零序电压发生明显降低。由此，提出一种基于中性点小电阻投入前后不同时段下

计算内积投影的高阻故障选线方法。首先，将小电阻投入后各馈线零序电流对投入前的母线零序电

压做内积投影，由此构建判据1；其次，将小电阻投入后各馈线零序电流对投入前的中性点电流做

内积投影，由此构建判据2；最后，当判据1与判据2判定的故障馈线结果一致时，得到故障馈线。

大量仿真实验表明，在非同步采样、数据缺失与电弧等故障工况下，该方法具有良好的稳定性，与

现有方法对比可知，该文方法判定时间短，且适应电流互感器反接工况。

关键词：灵活接地系统高阻故障不同时段内积投影

中图分类号：TM77

0引言要调整。文献[4]使用特定频带的伏安特性轨迹检测

故障馈线，但该方法的准确性受限于互感器极性。

高阻故障是一种常见的配电网故障形式，约占

文献[5]利用故障馈线与健全馈线投影系数的差异

中压配电网故障的5%～20%，故障特征弱。对于阻

实现高阻故障选线。文献[6]将互补集合经验模态分

抗非常高的一些接地材料，电流幅值仅有数安培，

解应用于故障检测。文献[7]使用基频分量移位法提

传统保护无法保证可靠性。如果不能及时检测出故

取精准的暂态信号，通过拉普拉斯分布将暂态能量

障馈线，可能会导致大规模停电或森林火灾，且存

在人身触电的风险[1]。因此，研究高阻故障选线技和余弦相似度相结合构造最终选线判据。文献[8]利

用S变换提取各馈线时频域行波全景波形，分析全

术具有重要意义。

景波形中幅值、频率和极性的差异性，构造综合相

近些年，国内外学者对高阻故障选线进行了大

量研究，可将现有技术分为被动式[1-9]与主动式[10-11]关系数区分故障线路和健全线路，但该方法在复杂

工况下的适应性有待分析。文献[9]借助模糊C均值

两类。

聚类算法实现故障馈线检测，但该方法在实际应用

1）被动式。文献[1]提出了同步3次谐波的群体

中检测时间较长。

比相选线法，但该方法在互感器反接、异步采样等