1. 痛點問題
配電網80%以上的故障是單相接地故障,且大多數相間故障由單相接地故障發展而來。配電網絡廣泛采用中性點非有效接地系統,在發生單相接地故障時,故障電流較小,故障線路識別存在困難。迄今為止,還沒有可靠、成熟的單相接地故障選線技術在現場運行。盡管國內外學者已投入了大量研究,提出了許多有意義的方法,由于工頻法所依賴的工頻信息較弱,而暫態法所依賴的暫態信息缺乏準確的物理意義,也難以實現精確的數學表達,且存在對過渡電阻敏感、“首容性”頻帶不固定等困難。因此目前仍然沒有一個很好的辦法來徹底解決這一問題。
2. 解決方案
本技術發明了一種配電系統的單相接地故障選線方法和配電系統的單相接地故障選線裝置,其中,所述配電系統的單相接地故障選線方法包括:獲取配電系統中所有饋線線路的零模電流行波,并根據所述零模電流行波確定參考線路;將所述參考線路的零模電流行波與所述所有饋線線路中除所述參考線路外的其他饋線線路的零模電流行波分別進行交叉小波變換計算得到多個時頻集合,根據多個所述時頻集合確定目標時頻集合;在所述目標時頻集合內,確定分別對應于所述所有饋線線路中的每條饋線線路的零模電流行波的多個初始波頭,并根據所述多個初始波頭確定故障線路。通過本發明的技術方案,可以有效地提高故障選線的準確性和可靠性。
使用本發明專利技術,可以生產適用于配電網變電站需求的單相接地故障選線裝置,實現對饋線故障的監測和精準故障線路選擇。
合作需求
合作方應具備電力系統裝備產業化生產和檢測能力,應具備電網公司對投標單位所要求的相關資質和業績,與電網公司具有良好的合作關系。
本技術產品的應用領域是10kV中壓配電網,具有安裝地點在10kV中壓變電站,目標客戶包括所有擁有10kV中壓配電變電站的大型用戶,比如國家電網公司、南方電網公司等大型供電企業,還包括石油、石化、煤礦、鋼鐵、鐵路等不同行業的自營供電或發電廠。
目標市場規模:初略估計我國10kV中壓變電站大約有5萬座,每座變電站至少需要1套單相接地選線裝置。
盈利模式:制造廠商采用直接出售單相接地選線裝置的方式盈利。
根據公開資料及報告,國內目前生產配網單相接地故障選線裝置的主流廠商的相關產品均采用暫態法選線原理,該方法所依賴的暫態信息缺乏準確的物理意義,也難以實現精確的數學表達,且存在對過渡電阻敏感、“首容性”頻帶不固定等困難。
本技術基于故障發生后的行波,物理意義清晰,可精確數學解析分析,因此不存在整定值設定困難的問題,特別是不受配電網中性點接地方式的影響,也不存在特征頻帶選擇困難的問題。相比于暫態法,本技術的故障檢測成功率和成熟度有質的提高。就成本而言,基于本技術研發的配電網單相接地故障選線裝置,與前述基于暫態原理的產品基本相當。
清華大學電機系董新洲教授作為負責人的繼電保護團隊數十年一致致力于基于行波的故障檢測、保護和測距技術研究,在超特高壓輸電線路行波保護、行波測距、行波測試儀器以及配電網行波選線等多領域均掌握著核心技術,并成功開展了合作產業化推廣應用。
掃碼關注,查看更多科技成果