基于參數識別法小電流接地選線的研究

白銳+楊忠君

摘 要： 介紹和比較當前小電流選線裝置的基本選線裝置的選線算法，并提出參數識別法理論應用于小電流選線。

關鍵詞： 小電流接地選線；參數識別法；信息融合

1 小電流選線原理現狀

對線路接地進行監測的裝置稱為小電流接地選線裝置。通常采用的算法主要以下幾種。

1.1基于故障穩態信息的選線方法[1]

基于故障穩態信息的選線方法主要有：1、零序功率算法；2、故障線路零序電流最大原理；3、零序電流群體比幅比相法。

這幾種方法各有各的優缺點，其中零序電流群體比幅比相法，充分利用了故障信息之間的聯系，將孤立的故障信息融合比較，大大提高了選線正確性。 但是當系統的中性點經消弧線圈接地時，由于消弧線圈對故障線路電流的補償作用，此時群體比幅比相算法就不適用了。

1.2基于故障暫態分量的選線方法

1、首半波算法；2、暫態特征頻段的選線原理；3、小波分析法。

暫態分量既適合于中性點不接地系統也適用于諧振接地系統。近年來，小波分析方法引入后，使得基于暫態分量的方法日益受到廣泛關注。但是暫態分量信號頻率較高，處理數據量大，對采樣頻率和運算速度有很高的要求，選線準確率有了較大提升。

1.3其他方法。

注入信號法，這種方法的缺點是構成較復雜，投資大，目前已基本淘汰。

2、參數識別法

為進一步提高選線準確率，現研究基于參數識別的算法，實際配電網線路多呈樹形結構，帶很多分支。這些分支線路以及負荷變壓器、負荷開關后線路等元件的分布電容對線路負荷側的對地支路是有一定影響的，把這些影響等效成一個量值未知的電容疊加到線路Π模型負荷側的對地電容C02上。線路Π模型母線側的對地電容C01取一個定值（典型值取為線路本身對地電容的一半）作為已知量。這樣，線路的Π模型兩側對地電容值就不再相等，且有C01

算法實現：

先采用數字濾波器，剔除電氣量中起干擾作用的諧波分量，以提取符合數學模型的電氣量分量，即提取Π模型適用頻帶內的電氣量分量。具體見濾波器設計一節。

5）實際選線裝置中應用D-S證據理論，故障信息融合連續選線技術就是將接地故障持續過程中的數據進行融合，分別計算出單次故障度和連續故障度，通過分析得出最可靠的選線結果。只要故障沒有消失，選線結果就不斷地進行刷新。使用故障信息融合連續選線的優勢是：面向全局獲得故障信息，少數受到嚴重干擾而導致誤選的信號不會對選線結果造成重大影響，保證了選線結果更加準確。

3結論

參數識別法利用了頻帶范圍內含有豐富故障信息的所有故障暫態信號，避免了諧波分量提取的誤差，保證了原始數據的可靠性；避開了直接對電氣量進行比較，而是在最小二乘意義下對線路模型的一個參數進行辨識，這個參數是相對固定的，不隨過渡電阻大小等外界因素變化，健全線路和故障線路區別明顯而且穩定，不受消弧線圈和間歇電弧等故障隨機因素的影響；具有自舉性，不需要進行群體比較，各線路選線獨立進行，因此可以和饋線保護合為一體，滿足了自動化的要求。另外利用積分計算待求方程系數，可降低不符合模型的高頻分量的影響，降低對低通濾波器性能的要求，保證參數識別的準確度。但該方法要求線路參數已知，在線路參數未知情況需要與暫態法配合；該方法計算量較大，涉及到矩陣的求逆，計算復雜。

參考文獻

[1] 牟龍華，盂慶海.供配電安全技術.北京：機械工業出版社，2003.

[2] 賈清泉.非有效接地電網選線保護設計[M].北京：國防工業出版社，2007.

[3] 崔凱，陳新，張兆國，小電流單相接地故障分析及系統保護原理.科技與生活，2010.

[4] 焦旭升.小電流接地選線原理分析.發電設備，2002（02）.