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清华大学
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配电线路单相接地行波保护方法

2022-03-22 11:42:11
云上高博会 https://heec.cahe.edu.cn
所属领域:
电子信息
项目成果/简介:

1. 痛点问题

配电网80%以上的故障是单相接地故障,且大多数相间故障由单相接地故障发展而来。配电网络广泛采用中性点非有效接地系统,在发生单相接地故障时,故障电流较小,故障线路识别存在困难。迄今为止,还没有可靠、成熟的单相接地故障选线技术在现场运行。尽管国内外学者已投入了大量研究,提出了许多有意义的方法,由于工频法所依赖的工频信息较弱,而暂态法所依赖的暂态信息缺乏准确的物理意义,也难以实现精确的数学表达,且存在对过渡电阻敏感、“首容性”频带不固定等困难。因此目前仍然没有一个很好的办法来彻底解决这一问题。

2. 解决方案

本技术发明了一种配电系统的单相接地故障选线方法和配电系统的单相接地故障选线装置,其中,所述配电系统的单相接地故障选线方法包括:获取配电系统中所有馈线线路的零模电流行波,并根据所述零模电流行波确定参考线路;将所述参考线路的零模电流行波与所述所有馈线线路中除所述参考线路外的其他馈线线路的零模电流行波分别进行交叉小波变换计算得到多个时频集合,根据多个所述时频集合确定目标时频集合;在所述目标时频集合内,确定分别对应于所述所有馈线线路中的每条馈线线路的零模电流行波的多个初始波头,并根据所述多个初始波头确定故障线路。通过本发明的技术方案,可以有效地提高故障选线的准确性和可靠性。

使用本发明专利技术,可以生产适用于配电网变电站需求的单相接地故障选线装置,实现对馈线故障的监测和精准故障线路选择。

合作需求

合作方应具备电力系统装备产业化生产和检测能力,应具备电网公司对投标单位所要求的相关资质和业绩,与电网公司具有良好的合作关系。

应用范围:

本技术产品的应用领域是10kV中压配电网,具有安装地点在10kV中压变电站,目标客户包括所有拥有10kV中压配电变电站的大型用户,比如国家电网公司、南方电网公司等大型供电企业,还包括石油、石化、煤矿、钢铁、铁路等不同行业的自营供电或发电厂。

项目阶段:

目标市场规模:初略估计我国10kV中压变电站大约有5万座,每座变电站至少需要1套单相接地选线装置。

盈利模式:制造厂商采用直接出售单相接地选线装置的方式盈利。

效益分析:

根据公开资料及报告,国内目前生产配网单相接地故障选线装置的主流厂商的相关产品均采用暂态法选线原理,该方法所依赖的暂态信息缺乏准确的物理意义,也难以实现精确的数学表达,且存在对过渡电阻敏感、“首容性”频带不固定等困难。

本技术基于故障发生后的行波,物理意义清晰,可精确数学解析分析,因此不存在整定值设定困难的问题,特别是不受配电网中性点接地方式的影响,也不存在特征频带选择困难的问题。相比于暂态法,本技术的故障检测成功率和成熟度有质的提高。就成本而言,基于本技术研发的配电网单相接地故障选线装置,与前述基于暂态原理的产品基本相当。

清华大学电机系董新洲教授作为负责人的继电保护团队数十年一致致力于基于行波的故障检测、保护和测距技术研究,在超特高压输电线路行波保护、行波测距、行波测试仪器以及配电网行波选线等多领域均掌握着核心技术,并成功开展了合作产业化推广应用。

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