3.5 联络开关、分段开关不同状态下的算法修正
城市配电网的接线方式复杂,不同供电情况导致网络描述矩阵及零序电流信息获取都会有所不同,因此本方法在涉及具有分段开关、联络开关的线路时进行如下处理:
1)联络开关断开时,将网络描述矩阵中联络开关旁边测点所对应的列置0。分段开关断开时,将分段开关对应测点所在网络描述矩阵中列元素中值为-1的项置0。
2)根据电源测点的零序电流大小修正网络描述矩阵的行元素。若联络开关闭合,且电源测点的零序电流值很小,则将该区域包含区段对应的行元素置0。
3)故障信息矩阵形成时,以出线开关测点的零序电流为基准,置1,若其他测点的零序电流与之一致置1,否则置0。
4)若出线开关断开,故障信息矩阵形成时,以闭合的联络开关测点的零序电流为基准,若此电流值大于一个阈值,将该值置0,若其他测点的零序电流与之一致置0,否则置1。出线开关测点恒置1。
5)分段开关断开时,若其下游有连接的电源,将分段开关测点对应的值置1。
3.6 数据传输可靠性讨论
对于小电流接地故障来说,可以带故障运行1~2 h,因此对快速性的要求不高,不必要像其他类型的故障那样快速反应。需要GPRS传送的信息仅为各点零序电流的相位,实际装置中可以5 s 传送1次,多次传送,选择传输准确的数据进行故障判断。可以从2 个方面校验数据是否正确:
1)从保证数据可靠性角度来讲,传输时可加数据校验,选择校验无误的数据进行判断。
2)数据为相位信息,与零序电压比超前或滞后90°,考虑裕度为±20°,若有数据超出这个范围,说明数据可能不准确,选择符合条件的数据。
当某一点数据缺失,或者始终无法获得符合要求的故障信息时,则可以将该点的故障信息矩阵赋值99,如3.2 节算例,当测点4的数据无法可靠得到,将该点数据置 99,C=[100990000]T,计算出的故障判断矩阵为G=[1099 990]T,仍只有故障区段对应的g1=1,可判断出区段1故障。当故障区段两侧的测点数据有误时,故障判断矩阵中将无值为1 的项,此时可以考虑将2个区段合并处理。
4、仿真分析
用Matlab搭建10kV中性点不接地系统,系统接线如图7所示,非故障线路1条,长度为180km,故障线路共包含9 段支路,支路长度见图9,线路末端有一联络开关与其他电源相连,其后连接线路总长160km。线路的零序分布参数为Simulink 中分布式线路的标准参数,其中r0=0.23W/km,l0=5.48*10-3H/km,c0=6*10-9F/km。
在故障线路上设置6 个检测点C1~C6,故障线路划分为5个区段S1~S5。则区段-节点间的网络描述矩阵为
考虑开关K1闭合,开关K2断开的情况,则修正后的网络描述矩阵: