直流系统接地故障选线方法及装置与流程

本申请涉及电力系统，尤其涉及一种直流系统接地故障选线方法及装置。

背景技术：

1、相关技术中，接地选线方案主要采用交流信号注入法：由低频信号发生器向直流母线正、负极注入一低频交流信号，各支路套装在直流馈线屏每一路馈线出线上的电流互感器同时套装于正负两根出线上，正常情况下直流分量相互抵消，仅采集交流信号在该支路的泄漏分量，经幅值比较后由数字表显示疑似接地支路。但是上述技术方案存在多点接地时选线失效无法识别，属于选线盲区、单一时刻幅值比较易受干扰以及瞬时故障判断结果易丢失的问题。

2、综上所述，现有技术方案是基于某一时刻的信号幅值横向比较这一单一判据展开的，缺少对每一支路自身历史状态的持续追踪，也缺少对瞬时故障的就地保存机制，在多支路、多点接地、间歇性故障工况下的选线可靠性较低。

技术实现思路

1、本公开提供了一种直流系统接地故障选线方法及装置，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

2、根据本申请的第一方面，提供了一种直流系统接地故障选线方法，应用于配置有多路电流互感器的直流系统，所述方法包括：

3、采集直流系统在正常运行时各支路的泄漏电流数据，并基于所述泄漏电流数据，生成各支路的历史基线数据；其中，所述泄漏电流数据为按采样时间排序的时间序列；

4、在向直流母线正负极之间施加低频交流注入信号后的采集周期内，获取各支路的当前泄漏电流值；所述低频交流注入信号用于使得各支路在接地故障状态下产生对地泄漏交流分量；

5、基于所述各支路的当前泄漏电流值与相应的历史基线数据进行对比，计算各支路的当前泄漏电流相对于正常状态的偏离程度值；

6、提取各支路的偏离程度值的统计分布特征，根据所述统计分布特征确定表征正常背景波动范围的参考阈值；

7、将所述偏离程度值超出所述参考阈值的所有支路确定为疑似故障支路，根据各疑似故障支路和相应的偏离程度值，生成支路接地故障清单。

8、在一可实施方式中，所述计算各支路的当前泄漏电流相对于正常状态的偏离程度值之后，还包括：

9、将各支路的偏离程度值与预设阈值进行对比；

10、响应于对比结果超出预设阈值时，将相应支路标记为锁存故障状态，并保存触发时刻的采集数据快照；其中，所述支路的锁存故障状态在接收到复位指令前持续保持。

11、在一可实施方式中，所述锁存故障状态及所述采集数据快照采用非易失存储方式保存，以保证在所述直流系统失电重启后不丢失；

12、同一支路在锁存故障状态未被复位前再次触发锁存时，以当前采集数据快照覆盖更新原有快照，并对相应支路的锁存触发次数进行累计计数。

13、在一可实施方式中，所述采集直流系统在正常运行时各支路的泄漏电流数据，并基于所述泄漏电流数据，生成各支路的历史基线数据，包括：

14、在直流系统正常运行期间，利用各支路设置的电流互感器以预设采样周期采集相应支路的泄漏电流数据；

15、按照预设长度的滑动时间窗口存储泄漏电流数据；

16、计算滑动时间窗口内泄漏电流数据的均值与标准差，得到历史基线数据；其中，所述历史基线数据按滑动时间窗口周期更新。

17、在一可实施方式中，所述计算各支路的当前泄漏电流相对于正常状态的偏离程度值，包括：

18、计算各支路的当前泄漏电流值与相应支路的历史基线数据中的均值之差，得到差值；

19、计算所述差值与相应的所述历史基线数据中的标准差的比值，将所述比值作为相应支路的偏离程度值。

20、在一可实施方式中，所述统计分布特征包括：

21、各支路偏离程度值的中位数和四分位间距；

22、所述参考阈值根据所述中位数与所述四分位间距的倍数关系确定。

23、在一可实施方式中，所述参考阈值随直流系统中接入的支路数量及母线分布电容参数自适应调整。

24、在一可实施方式中，所述支路接地故障清单中的各疑似故障支路按照相应的偏离程度值由大到小排序输出。

25、根据本申请的第二方面，提供了一种直流系统接地故障选线装置，应用于配置有多路电流互感器的直流系统，所述装置包括：

26、测控模块，用于采集直流系统在正常运行时各支路的泄漏电流数据，并基于所述泄漏电流数据，生成各支路的历史基线数据；其中，所述泄漏电流数据为按采样时间排序的时间序列；

27、数据获取模块，用于在向直流母线正负极之间施加低频交流注入信号后的采集周期内，获取各支路的当前泄漏电流值；所述低频交流注入信号用于使得各支路在接地故障状态下产生对地泄漏交流分量；

28、纵向对比模块，用于基于所述各支路的当前泄漏电流值与相应的历史基线数据进行对比，计算各支路的当前泄漏电流相对于正常状态的偏离程度值；

29、阈值确定模块，用于提取各支路的偏离程度值的统计分布特征，根据所述统计分布特征确定表征正常背景波动范围的参考阈值；

30、清单生成模块，用于将所述偏离程度值超出所述参考阈值的所有支路确定为疑似故障支路，根据各疑似故障支路和相应的偏离程度值，生成支路接地故障清单。

31、根据本申请的第三方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；

32、以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

33、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请所述的方法。

34、根据本申请的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本申请所述的方法。

35、根据本申请的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，所述计算机程序或指令被处理器执行时实现本申请所述的方法。

36、利用本申请技术方案，通过纵向历史比对与横向统计阈值相结合的双重判据，能够同时识别多点接地故障，选线结果不受支路数量及运行状态变化影响，抗干扰能力强。

37、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种直流系统接地故障选线方法，其特征在于，应用于配置有多路电流互感器的直流系统，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算各支路的当前泄漏电流相对于正常状态的偏离程度值之后，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集直流系统在正常运行时各支路的泄漏电流数据，并基于所述泄漏电流数据，生成各支路的历史基线数据，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算各支路的当前泄漏电流相对于正常状态的偏离程度值，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计分布特征包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

9.一种直流系统接地故障选线装置，其特征在于，应用于配置有多路电流互感器的直流系统，所述装置包括：

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述测控模块包括：多个电流互感器；所述电流互感器包括：外壳、二次绕组、环形铁芯、穿线孔、一次导体、铭牌及二次引出线；