基于B相无线电流的两相CT配电网单相接地故障选线方法与流程

本发明涉及电力系统继电保护与配电网单相接地故障选线检测，具体而言，涉及基于b相无线电流的两相ct配电网单相接地故障选线方法。

背景技术：

1、10kv配电网多采用中性点非有效接地方式，单相接地故障占比超80%，快速精准故障选线是保障电网供电可靠性的核心关键。目前超65%的县域及农网35kv存量变电站，受早期设计与建设成本限制，10kv馈出线仅装设a、c两相电流互感器，缺失b相一次ct，给单相接地故障选线带来极大技术难题，现有适配两相ct场景的选线技术均存在明显短板，无法满足工程落地需求。

2、各类现有技术方案缺陷突出：零序电流重构法依赖理想假设，易受负荷波动、三相不平衡、高阻接地影响，结果无唯一性，且b相接地时完全失效；主动信号注入法需改动电压互感器二次回路，存在保护干扰风险、违背运行规程，推广难度大；纯算法判别方案存在理论缺陷，b相接地时无法区分线路故障特征；ct硬件改造方案造价高、需停电施工、周期长，部分设备架构无安装条件，工程落地性差。

3、主流行波与暂态类选线技术同样存在局限：现有技术依赖高精度信号同步采集，对高阻、过零点接地故障识别能力弱；改进型方向行波法硬件要求高、系统复杂、改造成本高昂；暂态相电流法仅依托固定窄频段提取特征，理论支撑不足、通用性差。同时，传统三相电流突变量定位方法需完整三相数据，无法适配两相ct缺相工况，暂无有效补相及替代选线方案。

4、综上，针对存量变电站10kv馈出线两相ct配置，尤其b相接地故障场景，行业暂无原理可靠、经济实用、可批量落地的选线方案，成为制约农网故障处置效率与供电可靠性提升的核心痛点。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供基于b相无线电流的两相ct配电网单相接地故障选线方法，旨在解决两相ct配置下b相接地故障选线常规技术手段无法实施、工程落地难的问题，同时兼顾a/c相单相接地故障和高阻接地故障场景下的可靠性与现场高抗干扰能力。

2、为了实现上述技术目的，本申请提供了基于b相无线电流的两相ct配电网单相接地故障选线方法，包括以下步骤：

3、利用b相传感器和选线主机执行全站数据周期性采集，以获取母线a/b/c相电压、零序电压、全站a/c相电流的整周波同步数据；

4、基于整周波同步数据，判定单相接地故障；

5、针对b相单相接地故障，进行b相数据锁定，同时进行基于电压信号一致的b相数据同步对齐后，提取b相的电流突变量特征波形进行纵向幅值排序初选，并执行纵向相关性计算校验后，完成b相单相接地故障选线；

6、针对a/c相单相接地故障，进行单相数据锁定并提取相电流突变量特征，通过纵向幅值排序初选和相关性计算校验后，完成a/c相单相接地故障选线；

7、根据b相单相接地故障选线的结果或a/c相单相接地故障选线的结果，执行母线接地故障选线。

8、优选地，在执行全站数据周期性采集时，利用分布式部署的b相传感器，在分布式采集点预设周期性采集b相电场、b相电流，且基于b相电场控制ad随频采样，以实现b相电场、b相电流的整周波同步数据采样；

9、控制选线主机统一周期性采集母线三相电压、零序电压、全站馈出线a/c相电流，且基于a/b/c相电压，控制ad随频采样。

10、优选地，在判定单相接地故障时，判断选线主机周期性检测零序电压突变量是否超定值，如果超启动定值，判定有单相接地故障发生，并基于三相电压变化规律特征判据方法，辨识a相或b相或c相发生了单相接地故障。

11、优选地，在进行b相数据锁定时，控制选线主机在指定时间内通过无线通信模组，广播锁定各个分布式部署的b相传感器的采集点波形数据。

12、优选地，在执行b相数据同步对齐时，利用选线主机接收分布式采集的信号，基于突变量启动算法捕捉分析各个分布式部署采集的b相电压暂态突变点，以此作为各分布式采集点x的b相电流的故障启动点位置，以将各分布式部署采集的b相电流数据进行对齐。

13、优选地，在提取b相电流突变量特征波形时，将分布式采集的b相相电流波形，从故障启动点位置采样点减去2周波前对应采样点方法，以提取b相相电流突变量波形，并通过低通滤波处理，得到b相电流突变量特征波形。

14、优选地，在执行纵向幅值排序初选和相关性计算校验时，对所有线路的电流突变量特征波形，提取周波数据进行有效值计算，从大到小进行排序，计算出预设排序位置的线路编号，完成初选线路序列；并将全部初选线路的突变量特征波形，分别提取周波数据，两两计算波形相关系数，以完成相关性计算校验。

15、优选地，在执行全站数据周期性采集时，还包括a/c相采集器，用于执行各馈出线a/c相电压、a/c相电流的分布式采集任务。

16、优选地，在执行a/c相单相接地故障选线时，执行相数据锁定与数据上送后，进行基于电压信号一致的相数据同步对齐处理，以提取相电流突变量，获取相电流突变量特征波形，进行纵向幅值排序初选与纵向相关性计算校验，以完成a/c相单相接地故障选线。

17、优选地，在执行纵向相关性计算校验时，将分布式采集的相电流波形，从暂态突变点开始采样点减去2周波前对应采样点方法提取2个周波的相电流突变量波形，进行低通滤波处理得到相电流突变量特征波形，对所有线路的相电流突变量特征波形提取周波数据进行有效值计算，从大到小排序，计算出排序线路编号，进行初选线路序列，同时，将全部初选线路的相突变量特征波形，分别提取周波数据进行两两计算波形相关系数，以完成纵向相关性计算校验。

18、本发明公开了以下技术效果：

19、本发明针对传统10kv、35kv配电网单相接地故障选线技术硬件冗余高、通信依赖强、高阻接地辨识能力弱、改造成本高、抗干扰性差等行业短板，创新采用分布式b相无线电流传感器补相技术，突破传统两相ct应用局限，实现技术体系全面优化升级。

20、该技术精简硬件配置，将单间隔传感器缩减至1只，减少硬件故障点位，摒弃传统三相电流同步与零序电流合成机制，依托相电流结合全网特征电压完成数据对齐与故障判别，大幅降低通信依赖及同步失效风险。同时采用高辨识度的相电流突变量检测方式，可精准捕捉高阻接地微弱故障信号，适配金属性、高阻两类接地故障场景，有效解决高阻故障识别精度低的问题。

21、其轻量化核心算法适配嵌入式落地，搭配开口式无线传感器，可不停电带电安装，无需改造一次设备及土建施工。设备依托ct自取能+长寿命电池供电，可实现8年以上免维护运行，改造成本仅为传统三相ct方案的15%。此外，技术搭建三重递进判据体系，可屏蔽负荷波动、强电磁干扰，杜绝误判，兼容现有变电站设备，可复用原有采集数据，容错性强、无单点瘫痪风险，改造周期短、适配场景广，为配电网故障精准检测和存量变电站低成本智能化升级提供了优质解决方案。

1.基于b相无线电流的两相ct配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述基于b相无线电流的两相ct配电网单相接地故障选线方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述基于b相无线电流的两相ct配电网单相接地故障选线方法，其特征在于：

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