本发明涉及电力系统故障定位领域，尤其涉及一种配网线路单相高阻接地故障定位方法、装置。
背景技术：
我国中、低压配电系统中性点大多采用非直接接地方式，称为中性点不接地系统或中性点非有效接地系统，后者中性点一般经消弧线圈或电阻接地，发生单相接地时，由于不能形成小阻抗电流回路，故又称为小电流接地系统。它包括中性点不接地系统(nus)、中性点经消弧线圈接地系统(nes)以及中性点经电阻接地系统(nrs)。
配电网中性点采用小电流接地方式可提高供电可靠性,所以被很多国家配电系统采用。在小电流接地系统中，单相接地故障出现的概率较大，约占故障总数的80％以上。
现有技术中，小电流接地系统由于其拓扑结构、运行要求以及故障特征有别于大电流系统，因此难以实现接地故障的快速定位，在发生单相接地故障时，需要人工试拉排除故障点，费时费力，急需一种自动定位故障的方法。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种配网线路单相高阻接地故障定位方法、装置，能够通过采集器采集线路的零序电压和零序电流，并通过采集器获取零序电压的比值和零序电流的比值，并根据该比值确定故障点在线路中的位置，无需通过人工试拉排出故障点，减少了故障点定位的时间，降低了人力物力消耗。
为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种配网线路单相高阻接地故障定位方法，所述故障定位方法包括；s101：接地故障定位器接收采集器上传的告警信息、零序电压信号的比值以及零序电流信号的比值，其中，所述比值为线路预设时段内所述零序电压信号和所述零序电流信号分别小波变换后最大值与最小值的比值，采集器确定零序电压信号和所述零序电流信号存在大于预设值的比值后，上传所述告警信息和所述最大值与最小值的比值；s102：对所述零序电压信号和所述零序电流信号的比值进行排序，根据所述比值分别确定零序电压信号与零序电流信号中比值最大的采集器；s103：判断零序电压信号中比值最大的采集器与零序电流信号中比值最大的采集器是否一致，若一致，则执行s104，若不一致，则执行s105；s104：输出故障点位于零序电压信号中比值最大的采集器之间的信息；s105：输出故障定位失败的信息。
进一步地，所述采集器间隔设置在所述线路上。
进一步地，所述对所述零序电压信号和所述零序电流信号的比值进行排序的步骤之前还包括：判断同一预设时间段内是否接收到至少两个采集器上传的告警信息，若是，则执行s102，若否，则不执行s102。
进一步地，所述对所述零序电压信号和所述零序电流信号的比值进行排序的步骤具体包括：将所述比值中的正比值与负比值分别放在不同列中进行排序，且所述零序电压信号的比值与所述零序电流信号的比值分开排序。
进一步地，所述判断零序电压信号中比值最大的采集器与零序电流信号中比值最大的采集器是否一致的步骤具体包括：判断所述零序电压信号中比值最大的两个采集器是否与所述零序电流信号中比值最大的两个采集器相同且比值极性一致。
进一步地，所述预设时间段为10ms。
进一步地，所述预设值为1.5。
进一步地，所述小波变换为db10小波变换。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种配网线路单相高阻接地装置，所述配网线路单相高阻接地装置包括：采集器、接地故障定位器，所述采集器与所述接地故障定位器耦合连接，所述采集器与所述接地故障定位器之间实现如上所述的配网线路单相高阻接地故障定位方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：能够通过采集器采集线路的零序电压和零序电流，并通过采集器获取零序电压的比值和零序电流的比值，并根据该比值确定故障点在线路中的位置，无需通过人工试拉排出故障点，减少了故障点定位的时间，降低了人力物力消耗。
附图说明
图1为本发明配网线路单相高阻接地故障定位方法一实施例的流程图；
图2为本发明配网线路单相高阻接地故障定位方法中故障定位另一实施例的流程图；
图3为本发明小电流接地系统单相接地故障定位装置一实施例的结构图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参阅图1-2，其中，图1为本发明配网线路单相高阻接地故障定位方法一实施例的流程图；图2为本发明配网线路单相高阻接地故障定位方法中故障定位另一实施例的流程图。结合附图1-2对本发明配网线路单相高阻接地故障定位方法作详细说明。
在本实施例中，配网线路单相高阻接地故障定位方法包括：
s101：接地故障定位器接收采集器上传的告警信息、零序电压信号的比值以及零序电流信号的比值，其中，比值为线路预设时段内零序电压信号和零序电流信号分别小波变换后最大值与最小值的比值，采集器确定零序电压信号和零序电流信号存在大于预设值的比值后，上传告警信息和最大值与最小值的比值。
在本实施例中，接地故障定位器可以为单片机、soc、控制后台、供配电管理中心以及其他能够根据采集器上传的信息进行线路故障定位的设备。
在本实施例中，采集器包括零序电流互感器、零序电压互感器以及处理器，处理器通过零序电流互感器、零序电压互感器分别获取零序电压信号和零序电流信号，进而根据该零序电压信号、零序电流信号获取零序电压信号的比值和零序电流信号的比值。
在其他实施例中，用于采集零序电压信号和零序电流信号的设备也可以为三相电压互感器、三相电流互感器以及其他能够采集线路上的零序电压信号和零序电流信号的设备。
在本实施例中，处理器可以为单片机、soc、、fpga、计算机以及其他能够接收零序电压信号、零序电流信号，并对该零序电压信号、零序电流信号进行处理的器件。
在其他实施例中，零序电流互感器、零序电压互感器以及处理器也可以集成在同一个设备或模块中，通过该设备或模块采集线路中的零序电压信号、零序电流信号。
在本实施例中，采集器间隔设置在小电流接地系统的配电网架空线路上，安装在断路器或分段开关附近，且架空线路的每相线路均设置有采集器。其中，可以通过采集器同时采集架空线的每相线路上的零序电压信号、零序电流信号，也可以通过不同的采集器采集不同线路上的零序电压信号、零序电流信号，只需采集器能够确定每个零序电压信号、零序电流信号对应的线路，且不同线路之间不会互相干扰即可，在此不做限定。
在本实施例中，处理器通过零序电压互感和零序电流互感器实时采集并存储线路上的零序电压信号、零序电流信号。处理器每隔预设时间段对零序电压互感器、零序电流互感器该预设时间段内的零序电压信号和零序电流信号进行小波变换处理，获取零序电压小波变换后的最大值与最小值以及零序电流小波变换后的最大值与最小值，并获取最大值与最小值的比值。
在本实施例中，预设时间段为10ms，在其他实施例中，预设时间段还可以为8ms、11ms以及其他时间段，只需能够发现接地故障和满足对故障定位的需求即可，在此不做限定。
在本实施例中，小波变换的类型为db10小波变换。
在本实施例中，接地故障定位器与同一个线路上的至少两个采集器无线连接，通过wifi、蓝牙、局域网或互联网与采集器连接，并接收采集器上传的告警信息、零序电压信号的比值、零序电流信号的比值。
在本实施例中，告警信息可以为文字、语音以及图片中的至少一种，接地故障定位器根据该告警信息确认接地故障的发生。
在本实施例中，预设值为1.5，采集器将零序电压信号的比值以及零序电流信号的比值取绝对值后，将比值的绝对值与预设值进行比较，判断该绝对值是否大于预设值，并在大于预设值后向接地故障定位器上传告警信息以及该比值。
在其他实施例中，预设值也可以为1.6、1.7以及其他能够区分线路未故障和发生接地故障的数值，在此不做限定。
s102：对零序电压信号和零序电流信号的比值进行排序，根据比值分别确定零序电压信号与零序电流信号中比值最大的采集器。
在本实施例中对零序电压信号和零序电流信号的比值进行排序的步骤之前还包括：接地故障定位器判断同一预设时间段内是否接收到至少两个采集器上传的告警信息，若是，则对零序电压信号和零序电流信号的比值进行排序，若否，则不对零序电压信号和零序电流信号的比值进行排序，仅记录采集器上传的信息或将该信号发送给其他用于检测线路故障的故障检测设备。
在本实施例中，对零序电压信号和零序电流信号的比值进行排序的步骤具体包括：将比值中的正比值与负比值分别放在不同列中进行排序，且零序电压信号的比值与零序电流信号的比值分开排序。
在本实施例中，该正比值和负比值可以按照从大到小的顺序进行排序，也可以按照从小到大的顺序进行排序，只需能够通过该排序获取正比值中最大的正比值以及负比值中绝对值最大的负比值即可，在此不做限定。
在本实施例中，通过排序获取零序电压信号和零序电流信号中最大的正比值以及绝对值最大的负比值后，根据该正比值和负比值确定上传该正比值和负比值的采集器，从而得到零序电压信号中比值最大的采集器以及零序电流信号中比值最大的采集器。
s103：判断零序电压信号中比值最大的采集器与零序电流信号中比值最大的采集器是否一致，若一致，则执行s104，若不一致，则执行s105。
在本实施例中，判断零序电压信号中比值最大的采集器与零序电流信号中比值最大的采集器是否一致的步骤具体包括：接地故障定位器判断零序电压信号中比值最大的两个采集器是否与零序电流信号中比值最大的两个采集器相同且比值极性一致。
其中，具体判断方式为判断零序电压信号中正比值最大的采集器、负比值的绝对值最大的采集器是否与零序电流信号中正比值最大的采集器、负比值的绝对值最大的采集器分别相同。
s104：输出故障点位于零序电压信号中比值最大的采集器之间的信息。
在本实施例中，接地故障定位器确定零序电压信号中正比值最大的采集器与零序电流信号中正比最大的采集器相同，且零序电压信号中负比值的绝对值最大的采集器与零序电流信号中负比值的绝对值最大的采集器相同时，输出故障点位于零序电压信号中比值最大的采集器之间的信息。
在本实施例中，接地故障定位器向控制后台或配网管理人员的智能终端输出该信息。在其他实施例中，接地故障定位器还可以向控制后台或配网管理人员的智能终端输出该采集器的名称以及位置等能够帮助故障维修人员快速确定接地故障位置的信息。
s105：输出故障定位失败的信息。
在本实施例中，接地故障定位器确定零序电压信号中比值最大的采集器与零序电流信号中比值最大的采集器并不一致时，确定无法识别故障位置，向控制后台或配网管理人员的智能终端发送故障定位失败的信息。
在其他实施例中，接地故障定位器也可以在确定无法识别故障位置后，将零序电压信号的比值和零序电流信号的比值发送给其他故障检测设备或将该比值发送给控制后台或智能终端以使管理人员确定发送告警信息的采集器，从而做出相应处理。
有益效果：本发明的配网线路单相高阻接地故障定位方法能够通过采集器采集线路的零序电压和零序电流，并通过采集器获取零序电压的比值和零序电流的比值，并根据该比值确定故障点在线路中的位置，无需通过人工试拉排出故障点，减少了故障点定位的时间，降低了人力物力消耗。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种配网线路单相高阻接地故障定位装置，请参阅图3，图3为本发明小电流接地系统单相接地故障定位装置一实施例的结构图，结合图3对本发明的配网线路单相高阻接地故障定位装置作具体说明。
在本实施例中，配网线路单相高阻接地装置包括：采集器、接地故障定位器，采集器与接地故障定位器耦合连接，采集器与接地故障定位器之间实现如上述实施例所述的配网线路单相高阻接地故障定位方法。
在本实施例中，采集其包括零序电压互感器、零序电流互感器以及用于对零序电压信号、零序电流信号进行小波变换处理的处理器，采集器通过零序电压互感器、电流互感器分别采集线路的零序电压信号、零序电流信号，并通过处理器获取零序电压信号的比值以及零序电流信号的比值，在处理器确定零序电压信号的比值和零序电流信号的比值超过预设值时，向接地故障定位器发送告警信息以及该比值实现故障定位。
有益效果：本发明的配网线路单相高阻接地装置能够通过采集器采集线路的零序电压和零序电流，并通过采集器获取零序电压的比值和零序电流的比值，并根据该比值确定故障点在线路中的位置，无需通过人工试拉排出故障点，减少了故障点定位的时间，降低了人力物力消耗。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备、模块和电路，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或结构器件的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。
所述作为分离部件说明的可以是或者也可以不是物理上分开的，作为显示的部件可以是或者也可以不是物理，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个位置。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施方式方案的目的。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
1.一种配网线路单相高阻接地故障定位方法，其特征在于，所述故障定位方法包括；
s101：接地故障定位器接收采集器上传的告警信息、零序电压信号的比值以及零序电流信号的比值，其中，所述比值为线路预设时段内所述零序电压信号和所述零序电流信号分别小波变换后最大值与最小值的比值，采集器确定零序电压信号和所述零序电流信号存在大于预设值的比值后，上传所述告警信息和所述最大值与最小值的比值；
s102：对所述零序电压信号和所述零序电流信号的比值进行排序，根据所述比值分别确定零序电压信号与零序电流信号中比值最大的采集器；
s103：判断零序电压信号中比值最大的采集器与零序电流信号中比值最大的采集器是否一致，若一致，则执行s104，若不一致，则执行s105；
s104：输出故障点位于零序电压信号中比值最大的采集器之间的信息；
s105：输出故障定位失败的信息。
2.如权利要求1所述的配网线路单相高阻接地故障定位方法，其特征在于，所述采集器间隔设置在所述线路上。
3.如权利要求1所述的配网线路单相高阻接地故障定位方法，其特征在于，所述对所述零序电压信号和所述零序电流信号的比值进行排序的步骤之前还包括：
判断同一预设时间段内是否接收到至少两个采集器上传的告警信息，若是，则执行s102，若否，则不执行s102。
4.如权利要求1所述的配网线路单相高阻接地故障定位方法，其特征在于，所述对所述零序电压信号和所述零序电流信号的比值进行排序的步骤具体包括：
将所述比值中的正比值与负比值分别放在不同列中进行排序，且所述零序电压信号的比值与所述零序电流信号的比值分开排序。
5.如权利要求4所述的配网线路单相高阻接地故障定位方法，其特征在于，所述判断零序电压信号中比值最大的采集器与零序电流信号中比值最大的采集器是否一致的步骤具体包括：
判断所述零序电压信号中比值最大的两个采集器是否与所述零序电流信号中比值最大的两个采集器相同且比值极性一致。
6.如权利要求1所述配网线路单相高阻接地故障定位方法，其特征在于，所述预设时间段内10ms。
7.如权利要求1所述的配网线路单相高阻接地故障定位方法，其特征在于，所述预设值为1.5。
8.如权利要求1所述的配网线路单相高阻接地故障定位方法，其特征在于，所述小波变换为db10小波变换。
9.一种配网线路单相高阻接地装置，其特征在于，所述配网线路单相高阻接地装置包括：采集器、接地故障定位器，所述采集器与所述接地故障定位器耦合连接，所述采集器与所述接地故障定位器之间实现如权利要求1-8任一项所述的配网线路单相高阻接地故障定位方法。
技术总结