基于零序突变量的配电网单相接地故障检测与定位方法

作     者：李林 高厚磊 袁通 彭放 

作者机构：山东大学电气工程学院 

出 版 物：《电力系统自动化》 (Automation of Electric Power Systems)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52277109) 

主　　题：配电网接地方式 单相接地故障 零序故障特征 故障检测 故障定位 

摘      要：配电网中的单相接地故障出现频繁。因故障特征微弱且不同中性点接地方式有所差异，现有检测和定位方法的可靠性和灵敏度不足。本文首先对不接地、谐振接地和小电阻接地配电网的接地故障零序网络进行了有效简化，分析了不同接地方式下配电网单相接地故障的零序故障特征，导出了故障点上游与健全线路零序电流和零序电压之间的关系及特征差异；其次定义了能反映故障前后特征差异的零序突变量，提出了基于离散数值积分的零序突变量计算方法以及基于最小二乘法的优化修正方法，可以减小故障前不平衡状态的影响，并自适应整定高灵敏门槛值。通过比较零序突变量的幅值，分布于配电网的检测点均可实现故障检测；主站集中各检测点零序突变量的符号，则可进一步实现故障区段定位。最后，分别利用PSCAD配电网模型所得的仿真数据和真型电弧故障试验数据，验证了所提方法在三种配电网中的可行性和有效性。