谐振接地系统故障区段模糊信息融合定位方法.pdf

第４０卷第ｌ０期２０１２年５月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏ１Ｖｌｏ１．４０ＮＯ．１ＯＭａｙ１６．２０１２谐振接地系统故障区段模糊信息融合定位方法郭谋发，黄建业，杨耿杰（１．福州大学电气工程与自动化学院，福建福州３５０１０８；２．福建省电力有限公司电力科学研究院，福建福州３５０００７）摘要：分析谐振接地系统零序电流的分布规律，提出两种单相接地故障区段定位方法：区段零序电流比值法及并联中电阻法。区段零序电流比值法采用故障后相邻两区段稳态零序电流有效值的比值作为判据；并联中电阻法采用归算到同一零序电压下中电阻投入前后的区段零序电流变化量作为判据。采用单一判据存在故障区段定位盲区及误判的情况，应用模糊理论，分别构造两种方法的隶属函数及加杈系数，采用加权系数法实现两种判据融合。对不同线路形式、不同过渡电阻及不同接地点位置情况下所做大量仿真的结果表明该方法的有效性，算法简单且不存在盲区。关键词：谐振接地系统；单相接地故障；故障区段定位；区段零序电流比值；模糊理论；信息融合ＦａｕｌｔｓｅｃｔｉｏｎｌｏｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｕｓｉｏｎｆｏｒＮＥＳ—ＧＵＯＭｏｕｆａ，ＨＵＡＮＧＪｉａｎ－ｙｅ，ＹＡＮＧＧｅｎｇ￣ｉｅ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ；２．ＦｕｊｉａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０００７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｆｔｅｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｕｌｅｏｆｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｏｎＮＥＳ（ｎｅｕｔｒａｌｅａｒｔｈｉｎｇｖｉａａｒｃｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇｃｏｉｌｓｙｓｔｅｍ），—ｔｗｏｎｅｗｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｆａｕｌｔｓｅｃｔｉｏｎｌｏｃｍｉｎｇａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｏｎｅｍｅｔｈｏｄｉｓｂａｓｅｄｏｎｓｅｃｔｉｏｎｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｒａｔｉｏ；ｔｈｅｏｔｈｅｒｍｅｔｈｏｄｉｓｂａｓｅｄｏｎｐａｒａｌｌｅｌｍｅｄｉｕｍｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅｆｏｒｍｅｒｍｅｔｈｏｄｕｓｅｓｔｈｅｒａｔｉｏｏ．—ｆｔｗｏｓｅｃｔｉｏｎｓｚｅｒｏｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔＲＭＳａｆｔｅｒｆａｕｌｔｏｃｃｕｒｒｉｎｇａｓｉｔｓｃｒｉｔｅｒｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｌａｔｔｅｒｍｅｔｈｏｄｕｓｅｓｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｓｅｃｔｉｏｎｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｗｈｉｃｈｉｓｒｅｃｔｉｆｉｅｄｔｏｔｈｅｓａｍｅｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｖｏｌｔａｇｅｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｆａｕｌｔｏｃｃｕｒｒｉｎｇａｓｉｔｓｃｒｉｔｅｒｉｏｎ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｆａｕｌｔｓｅｃｔｉｏｎｌｏｃａｔｉｎｇｂｌｉｎｄｚｏｎｅｓａｎｄｍｉｓｊｕｄｇｅｍｅｎｔｓｗｈｅｎｕｓｉｎｇｓｉｎｇｌｅｃｒｉｔｅｒｉｏｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｎｄｗｅｉｇｈｔｆｕｎｃｔｉｏｎｓｆｏｒｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｔｈｅｏｒｙ，ａｎｄｕｓｅｓｗｅｉｇｈｔｉｎｇｆａｃｔｏｒｍｅｔｈｏｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｆｕｓｉｏｎｏｆｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｅｘｔｅｎｓｉｖｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｉｎｅｆｏｒｍｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｕｌｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｕｌｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓｓｈｏｗｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈｉｓｓｉｍｐｌｅａｎｄｗｉｔｈｏｕｔｂｌｉｎｄｚｏｎｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＮＥＳ；ｓｉｎｇｌｅ－－ｐｈａｓｅｅａｒｔｈｆａｕｌｔ；ｆａｕｌｔｓｅｃｔｉｏｎｌｏｃａｔｉｎｇ；ｓｅｃｔｉｏｎｚｅｒｏ－－ｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｒａｔｉｏ；ｆｕｚｚｙｔｈｅｏｒｙ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｕｓｉｏｎ中图分类号：ＴＭ７６文献标识码：Ａ—文章编号：１６７４３４１５（２０１２１１０．００６５．０６０引言谐振接地系统因其单相接地点故障电流小，有利于电弧的自行熄灭］，在配电网中广泛应用。但发生单相接地故障时故障线路与非故障线路的故障特征区别不明显Ｊ，不利于故障选线和故障区段定位Ｌ３Ｊ。再加上各种干扰因素的影响，单相接地故障特征量具有很大的模糊性和不确定性［６。ｌ。因此，任何一种单一判据都难以保证在各种运行方式、线路形式以及故障类型下单相接地故障区段定位的有效性。本文以稳态电参数作为故障特征量，应用模糊理论及信息融合原理，提出基于模糊信息融合的谐振接地系统单相接地故障区段定位新方法。该方法有效融合了区段零序电流比值法和并联中电阻法，并将模糊信息融合应用到故障区段定位中，在一定程度上降低了干扰信号对故障区段定位准确性的影响，适用于谐振接地系统缆一线混合等线路单相接地故障区段的定位。１区段零序电流比值法１．１谐振接地系统零序网络含３条馈线的谐振接地系统发生单相接地故障后的零序网络如图１所示。每条馈线均安装２个故．６６．电力系统保护与控制障监测终端（节点），分别编号为１－６。定义区段的编号为区段电流流入节点的编号，如节点１和节点２之间的区段，节点１为该区段的电流流入节点，“”则该区段的编号为１。图１中，为故障点虚拟电源在零序网络上的压降；为接地电阻；为故障点处的零序电流；０ｆ、尺ｏｉ、Ｃ０ｆ分别为区段ｉ的零序电感、零序电阻和零序分布电容；，为流过节点ｉ的零序电流；、为区段ｉ的对地电容电流。图１谐振接地系统零序网络Ｆｉｇ．１Ｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｎｅｔｗｏｒｋｉｎＮＥＳ假设线路２的区段３发生单相接地故障，忽略线路的零序阻抗，对于非故障线路１和３的节点１、２、５、６，流过的零序电流为１３１０ｌ＝ｊ３ｃｏ（Ｃｏ１＋Ｃｏ２）Ｕｏ＝ｊ３ａｇ７ｏｌＵｏ＋ｊ３ａＸ？ｏ２Ｕｏｌ３Ｊｏ２＝ｊ３ｏ３Ｃｏ２Ｕｏ（１）Ｉ３１０５＝ｊ３Ｃ０（ＣＯ５＋Ｃｏ６）Ｕｏ＝ｊ３ｏＪＣｏ６Ｕｏ＋ｊ３ａＸ？ｏ５Ｕｏ【３１０６＝ｊ３ｏ２（？ｏ６Ｕｏ定义区段ｉ的区段零序电流（ｆ）为同一参考方向下，流过区段ｉ电源侧节点的零序电流与流过∑区段所有负荷侧节点的零序电流之差，即厶（ｆ）＝一。对于故障线路２，节点３、４流过的电流为Ｊ３３一３（厶１＋３１ｏ５＋ｆ２１ｌ３Ｊｏ４＝３１ｏ（ｃ）＝ｊ３Ｏ￣ｏ４Ｕｏ因此，非故障区段４的区段零序电流为Ｉｏ（４）＝３ｉｏ４＝ｊ３ｃｏＣｏ４Ｇｏ，有效值为Ｉｏ（４）＝３ｃ０Ｃｏ４Ｕｏ。故障区段３的零序电流为—Ｉｏ（３）＝３１ｏ３３１ｏ４＝一（３Ｉｏ１＋３１ｏ５＋，Ｌ）一ｊ３ＯＸＴｏ４Ｕｏ＝一￣ｊ３（ｏ（Ｃｏ＋＋＋）＋丘］一ｊ３ｏ）Ｃｏ４Ｕｏ＝一—Ｌｊ３Ｃ０１＋２＋Ｃ０４＋Ｃ０５＋Ｃｏ６）Ｕｏ＝一∑（，Ｌ＋ｊ３ａＸ？ｏＵｏ）＋ｊ３ａ，，Ｃｏ３Ｕｏ【３）假设系统采用过补偿方式，补偿度为Ｐ，则有∑＝一（１＋＝一（１＋ｅ）ｊ３（ＯＣｏｚＵｏ，因此，区段３的零序电流可改写为Ｊ『ｎ（３）＝ｉ３ｃｏ（ＰＣｏ＋Ｃｏ３）Ｕｏ，有效值为ｌｏ（３）＝ｊ３ｔｏ（ＰＣｏ＋Ｃｏ３）Ｕｏ。故非故障区段的区段零序电流为本区段对地电容电流，故障区段的区段零序电流为补偿后的故障点残余电流与故障区段对地电容电流之和。１．２区段零序电流比值法判据假设配电网为缆一线混合线路，架空线和电缆单位长度对地电容分别为ＣＡ和Ｃｃ。若区段ｉ中，架空线和电缆长度分别为Ａ（ｆ）、ｃ（ｆ），则该区段对地电容为Ｃ０产Ａ（ｉ）ＣＡ＋Ｌｃ（ｆ）Ｃｃ。将架空线路长度ＬＡ（ｆ）和电缆长度￡ｃ（ｆ）归算到同一单位对地电容下的长度，本文将电缆长度ｃ（ｆ）归算到单位对地电容为下的长度，归算后的区段ｉ电缆长度为￡ｒＣ（ｆ）＝ｃ（ｆ）・ＣＣ／Ｃ＿Ａ。因此，若区段ｉ为非故障区段，则其区段零序电流为ｌｏ（ｉ）＝ｊ３ｃｏＵｏ【（ｆ）＋（ｆ）］ＣＡ（４）若区段ｉ为故障区段，区段零序电流为Ｊｏ（ｉ）＝ｊａ￣ｏ［Ｐ（／－ｚ＋）＋（（ｆ）＋（ｆ））】ｃ『Ａ（５）∑∑∑令『（沪Ａ（ｆ），ｃ（ｆ），ＬＡ也ｃ，则非故障’区段零序电流可写为Ｉｏ（ｆ）＝ｊ３ＣＯ０ｏＬ，（ｆ）ＣＡ，有效值为１ｏ（ｉ）＝３ｍｒ（ｊ）ＣＡ；故障区段零序电流可改写为厶（ｆ）＝ｊ３［＋ｆ），有效值为Ｉｏ（ｉ）＝３ｏ９／＿］０［＋（ｆ）］ＣＡ（６）区段零序电流比值法判据：对于区段ｉ和其子区段，，若两区段的零序电流有效值比值ｌｏ（ｉ）／Ｉｏｑ）更接近于两区段长度比值Ｌ＇（ｉ）／Ｌ，则区段ｉ为非故障；若两区段的零序电流有效值比值Ｉｏ（ｉ）／Ｉｏ（］）更∑接近于比值［ＰＬ也，（ｆ）］１（，），则区段ｉ为故障区段。２并联中电阻法２．１原理分析并联中电阻法是在发生单相接地故障后，在系统中性点投入一定值电阻，在故障线路的故障相与系统母线之间形成一人为的故障工频电流，通过检郭谋发，等谐振接地系统故障区段模糊信息融合定位方法．６７一测工频电流变化量实现单相接地故障区段的定位１。对于永久性接地故障，假设接地电阻为ｆ，在经过一定延时后，投入并联的电阻。并联电阻投入后，母线零序电压降低，其表达式为一－ｋＡ此时，通过风的阻性电流为：———＿＿＝Ｔ（８）此阻性电流主要流经故障线路故障相的故障点和母线。非故障区段零序电流仍为该区段对地电容电流，由于并联中电阻的投入，母线零序电压将降低，非故障区段的零序电流也随之降低。故障区段的零序电流为接地点残余电流与该区段对地电容电流之和，但此电流中增加了一阻性电流，并联中电阻投入后，接地点零序电流将增大，接地点过渡电阻越小，增量越大。假设配电网发生永久性单相接地故障，并联中电阻投入前，母线零序电压为。，区段ｉ的零序电流为，０ａ（ｆ）；投入后，母线零序电压降为ｈ，区段ｉ的零序电流降为ｈ（ｆ）。并联中电阻投入前后，母线零序电压发生变化，不能直接比较／ｏ。（ｆ）和／Ｏｈ（ｆ）的大小关系，需将／ｏ（ｆ）和／０ｈ（ｉ）归算到同一电压下，将ｈ（ｆ）归算到电压为下的电流，ｒ０ｈ（ｆ），即，，０ｈ（ｆ）＝／０ｈ（ｉ）・ｕｏ。／ｈ。若区段ｉ为非故障区段，理论上Ｉ＇ｏｈ（ｉ）应等于，０（ｆ）；若区段ｉ为故障区段，则Ｉ＇０ｈ（ｆ）＞，０ｑ（ｆ）。并联中电阻法判据：当／＇Ｏｈ（ｉ）与／ｏ。（）较为接近时，判定区段ｉ为非故障区段；当Ｉ＇ｏｈ（ｆ）＞，０ａ（ｆ），且差值较大时，判定区段ｉ为故障区段。２．２并联中电阻的取值并联中电阻取值的原则是在不产生较大故障电流的前提下，提供足够大的阻性电流，以实现在一定接地过渡电阻范围内准确判定故障区段。１０ｋＶ谐振接地系统的最高运行电压为１２ｋＶ，发生金属性单相接地时中性点位移电压为６．９ｋＶ，接地电流值选用２０～３００Ａ，接地电阻值范围为２０～３００Ｑ，可选取接地电阻值为１３２Ｑ，此时将产生约４５Ａ的阻…性电流【Ｊ，满足区段定位的要求。３模糊多判据融合故障区段定位原理配电网馈线的长线路区段发生单相接地故障，长度比值，（ｆ）１（，）和［ＰＬ，（）】较为接近，区段零序电流比值法将无法正确判断其是否为故障区段，存在定位盲区，但并联中电阻法仍能正确定位。而若系统在母线处发生故障且过渡电阻较大，此时非故障区段的区段零序电流值较小。并联中电阻投入前后，某个非故障区段零序电流有效值可能因干扰信号的影响而产生较大的变化，并联中电阻法将会误判，但该情况不影响区段零序电流比值法的定位。运用模糊综合决策原理构成这两种方法的综合定位判据，可提高区段定位的可靠性和精确性。３．１区段零序电流有效值比值法隶属函数１）故障隶属函数定义零序电流有效值比值Ｉｏ（ｉ）／Ｉｏ（ｊ）为（ｆ），长度比值Ｌ＇（ｉ）／Ｌ为Ｌｍ（ｉ），比值［，（ｆ）】１（，）为￡Ｒ２（ｆ）。系统采用１０％过补偿，一般线路总长Ｌｔｙ＞５，（），此时１（ｆ）与Ｒ２（ｆ）满足ＬＲＩ（ｉ）＜２ＬＲ２（ｉ）／３。考虑零序电流互感器的测量误差、信号干扰以及零序电流对线路单位对地电容的影响，构造式（９）所示的故障隶属度函数以描述基于区段零序电流比值法判断故障区段的可能程度。０ＩＲ（ｆ）１．２１（ｆ）（Ｄ＝ＩＲ（０－－１．２／￣，（ｉ）１．２∽＜，Ｒ（Ｏ＜０．８（９）１０．８（０（Ｄ若区段ｉ为末梢区段，不存在子区段，则选取其父区段，作为求取比值的对象，故障隶属度函数同式（９）。２）权系数隶属函数区段ｉ的长度越长，１（ｆ）与２Ｌ￣（ｉ）／３越接近，区段零序电流有效值比值法的可信度降低。当最长区段ｉ的长度与线路总长的关系为５ｒ（ｆ）ｚ时，比值关系ＬＲ１（ｆ）＜２Ｒ２（ｆ）／３将不再成立，区段零序电流有效值比值法失效。因此，根据长度比率１，构造区段零序电流有效值比值法的权系数隶属函数。＝１ｖ０．１５—０．２５—－ｖ０．≤１５＜ｖ０．２５（１０）０．１０ｖ＞０－２５式中，ｖ＝Ｌｆｍａｘ／Ｚ，ｒｍ为归算后的最长区段的长度，￡为归算后的线路总长度。３．２并联中电阻法隶属函数１）故障隶属函数并联中电阻投入前后，区段ｉ的零序电流有效△值变化量用ＡＩｏ（ｉ）表示，即，０（垆＝Ｉ＇ｏｈ（ｉ）－Ｉｏ。（ｆ），定义区段ｉ的零序电流有效值变化率为ｕ（ｉ）＝Ａｌｏ（ｉ）／ＡＩｓ。ⅣⅢ∑Ⅳ其中，ｎ＝ＺＳＪｏ（ｉ），为同一母线馈出线包含ｉ＝１的总区段数。一６８一电力系统保护与控制构造式（１１）所示的故障隶属度函数以描述基于方法下的总模糊决策可信度Ｉｙｉ）为并联中电阻法判断故障区段的可能程度。／２２（ｆ）＝≤ｚｆ（ｆ）０．２０．２＜甜（ｆ）０．８（１１）ｕ（ｉ１＞０．８２）权系数隶属函数母线发生单相接地故障时，各区段零序电流突变量比值相差不明显。因此，构造并联中电阻法权系数隶属函数ＩｏＶ２ｆ１２１式中，ｖ＝ｍａｘ（，６ｄｏ）／ｃｍａｘ（Ａ／ｏ），ｍａｘ（Ａ／ｏ）为区段零序电流有效值变化量的最大值，ｃｍａｘ（，ＳＪｏ）为区段零序电流有效值变化量的次最大值。３．３模糊综合定位判据１）综合定位判据将各故障区段定位方法对故障决策的隶属度与该故障区段定位方法对故障决策的支持程度（模糊可信度权系数［１１－１２）之积的和作为故障决策总的可信度。Ⅳ每种定位方法对同一母线馈出线中个区段的每个区段都给出一个故障隶属度，假设第ｉ个区段根据第种算法得到故障隶属度（ｆ），该算法对应的权系数隶属度为，求得第ｉ个区段在总共种∑…Ｙｆ（ｉ）＝（ｆ）（１，２，，｜Ｖ）（１３）若区段ｉ的总模糊决策可信度Ｙｆ（ｉ）越接近１，则该区段就越可能是故障区段，反之，若Ｙｆ（ｉ）越接近０，那么该区段就越可能是非故障区段。因此，提出故障区段定位判据：①若区段ｉ的总模糊决策可信度Ｙｆ（ｉ）为所有区段中的最大值，且大于等于０．５，那么判定区段ｉ为故障区段。②若所有区段的总模糊决策可信度均小于０．５，则判定为母线故障。２）权系数根据权系数，和计算区段零序电流有效值比值法的权系数和并联中电阻法的权系数，使得＋＝ｌ。Ｉｌ，一／１＾、∑ｌ＝／∑式中，”ｒ＋。４Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真４．１仿真模型与参数仿真模型如图２所示，线路Ｌ１为电缆线路，共有３个区段，编号为８、９、１０，长度分别为３ｋｍ、１ｋｍ、２ｋｍ；线路Ｌ２为架空线路，包含有一个分一．一蔺季１接匿ｌｌ门籍擤瓣图２仿真模型Ｆｉｇ．２Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ２—０一。ｌ）一Ｄ‘．１一０甜一１郭谋发，等谐振接地系统故障区段模糊信息融合定位方法－６９．支线路，共有５个区段，编号为１、２、３、４、１１，长度分别为ｌｋｍ、３ｋｍ、５ｋｍ、４ｋｍ、２ｋｍ；线路Ｌ３为缆一线混合线路，共有３个区段，编号为５、６、７，区段５和７为架空线路，长度分别为２ｋｍ、４ｋｍ，区段６为电缆线路，长度为２ｋｍ。架空线路的正序参数为ｌ＝０．１７ｆ￣／ｋｒｎ，Ｌｌ＝１．２１ｍＨ／ｋｍ，Ｃ１＝０．００９６９／ａＦ／ｋｍ；零序参数为０＝０．２３Ｄ．／ｋｒｎ，ｎ＝５．４７８ｍＨＪｋｍ，Ｃｏ＝０．００８６￣／ｋｒｎ。电缆线路正序参数为Ｒ１＝０．０６０７ＤＡｏｎ，Ｌｌ＝０．２５４７ｍＨ／ｋｍ，ｃ】＝０．５１４５／ｌ；零序参数为０＝０．６０７Ｑ／Ｉ，ｍ，ｎ＝０．８９１２ｍＨ／ｋｍ，Ｃｏ＝０．２１￣Ｆ／ｋｍ。系统工作在过补偿度为１０％的状态，Ｌ＝４．９１９Ｈ，消弧线圈的有功损耗电阻阻值一般为感抗的２％～５％，取３％，则有Ｒ＝０．０３ｘｃｏＬ－￣４６Ｑ。并联中电阻阻值选为１３２Ｑ，在故障发生后０．２Ｓ投入，运行０．２Ｓ后断开。４．２仿真结果与分析对不同过渡电阻和不同接地点位置的接地故障进行仿真，分析定位算法受过渡电阻和故障位置的影响程度，验证算法是否存在定位盲区，并且对融合后与融合前的两种单一算法的定位效果进行比较，验证融合算法与单一算法相比是否存在优越性。假设线路３的区段６发生过渡电阻为２Ｑ的单相接地故障。单一算法及融合算法对故障区段的判定结果见表１。可见，若线路中存在一较长区段（该区段对地电容较大），此区段发生故障时，采用单一的区段零序电流有效值比值法可能发生漏判，无法正确定位。表１区段６接地时各种算法对比Ｔａｂｌｅ１Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｗｈｅｎｓｅｃｔｉｏｎ６ｆａｕｌｔ区段编号１２３４５６７８９１０１１融合算法区段模糊决策可信度ＯＯＯＯ０１ＯＯＯ００定位结果ＯＯＯ００１ＯＯＯ００区段零序电流有效值比值法区段零序电流有效值０．０３９０．０９９０．２９０．０９５０．０４８１Ｉ２７０．０９５２．５３５０．８４５１．６９Ｏ定位结果ＯＯＯＯＯＯ０Ｏ００Ｏ中电阻法区段零序电流变化量０．０１５Ｏ．Ｏｌ２０．０６１００．Ｏ１１９．４８５Ｏ０．４１５０．１３８０．２７７Ｏ定位结果０Ｏ０００ｌ０ＯＯＯ０线路２区段３发生过渡电阻为２０００Ｑ的单相接地故障时，融合算法和中电阻法的定位结果见表２。可见，当过渡电阻较大时，若仅采用中电阻法，中电阻投入前后零序电流变化量的阈值难以确定，该方法受区段对地电容和过渡电阻影响较大。如区段８为正常区段，由于该区段对地电容较大，区段零序电流也大，因此，其零序电流变化量也大，甚至大于故障区段３零序电流的变化量，发生误判。在两种单一算法无法正确定位的情况下融合算法仍可正确定位，不会发生误判、漏判的情况。另外，大量仿真结果表明，在不同区段、不同接地电阻等情况下，融合算法均能正确实现故障区段的定位，算法准确有效。表２区段３接地时各种算法对比Ｔａｂｌｅ２Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｗｈｅｎｓｅｃｔｉｏｎ３ｆａｕｌｔ区段编号１２３４５６７８９ｌ０１ｌ融合算法区段模糊决策可信度ＯＯＯ００１ＯＯＯＯ０定位结果Ｏ０ＯＯ０１００００Ｏ中电阻法区段零序电流变化量０．００８０．０２５０．５９２０００００．６７１Ｏ．１７７０Ｏ定位结果００ｌ０ＯＯ０１０００＿＿．７０．电力系统保护与控制应当指出，当接地电阻较大时，考虑零序电流互感器的变比以及误差后，在非故障线路靠近末端的节点测到的零序电流值很小，接近于或等于０，相应区段的区段零序电流有效值也接近０。在并联中电阻投入后，中性点电压的降低会进一步使上述零序电流减小，而零序电流有效值为０的区段不能参与有效值比值法的运算，且在并联中电阻投入前后的电流归算上也有问题。因此，若并联中电阻投入前节点ｉ的零序电流有效值为０，则由区段零序电流有效值比值法判定其为非故障区段，１（ｆ）＝０；若并联中电阻投入后节点ｉ的零序电流有效值为ｏ，则由并联中电阻法判定其为非故障区段，２（ｆ）：Ｏ。５结语分析中性点经消弧线圈接地系统的零序网络，根据故障区段和非故障区段零序电流有效值与区段长度的关系，提出基于区段零序电流有效值比值的故障区段定位方法；对并联中电阻故障区段定位方法进行改进，提高了其对各种运行方式、线路类型单相接地故障区段定位的适应性。探讨两种定位方法的故障隶属函数及权系数隶属函数，提出一种新的多故障判据模糊信息融合的故障区段定位算法。大量仿真结果表明该算法可实现母线、末梢及Ｔ节点所在区段的故障区段准确定位，不存在盲区，算法适应性强且简单、易于实现。参考文献［１］赵冉，谭伟璞，杨以涵．配电网中性点接地方式分析—【Ｊ］．继电器，２００７，３５（４）：２２２６．ＺＨＡＯＲａｎ，ＴＡＮＷｅｉ－ｐｕ，ＹＡＮＧＹｉ－ｈａｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｎｅｕｔｒａｌｇｒｏｕｎｄｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｓｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ—ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００７，３５（４）：２２２６．［２］潘靖，郝会锋，何润华．配电网接地选线装置的研制—【Ｊ］．电力系统保护与控制，２００８，３６（１９）：４８５２．—ＰＡＮＪｉｎｇ，ＨＡＯＨｕｉｆｅｎｇ，ＨＥＲｕｎ－ｈｕａ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｆａｕｌｔｙｌｉｎｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２００８，３６（１９）：—４８５２．［３］张新慧，潘贞存，徐丙垠，等．基于暂态零序电流的小电流接地故障选线仿真［Ｊ】．继电器，２００８，３６（３）：５－９．—ＺＨＡＮＧＸｉｎｈｕｉ，ＰＡＮＺｈｅｎｃｕｎ，ＸＵＢｉｎｇ－ｙｉｎ，ｅｔａ１．Ｆａｕｌｔｙｆｅｅｄｅｒｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓｉｍｕｌ￣ｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｒａｎｓｉｅｎｔｚｅｒｏ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００８，３６（３）：５－９．［４］司冬梅，齐郑，钱敏，等．１０ｋＶ配电网故障定位的研究和实现［Ｊ］．电力系统保护与控制，２００８，３６（１８）：２４．２８．—ＳＩＤｏｎｇｍｅｉ，ＱＩＺｈｅｎｇ，ＱＩＡＮＭｉｎ，ｅｔａ１．Ｓｔｕｄｙａｎｄｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｎｆａｕｌｔｌｏｃ￣ｉｏｎａｂｏｕｔ１０ｋＶｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２００８，—３６（１８、：２４２８．“”［５］杜刚，刘迅，苏高峰．基于ＦＴｕ和ｓ信号注入法的配电网接地故障定位技术的研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１０，３８（１２）：７３－７６．—ＤＵＧａｎｇ，ＬＩＵＸｕｎ，ＳＵＧａｏｆｅｎｇ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｇｒｏｕｎｄｉｎｇｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｃｏｍｂｉｎｉｎｇＦＴＵ‘…ａｎｄＳｓｉｇｎａｌｉｎｊｅｃｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｍｇｒｉｄ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１０，３８（１２）：—７３７６．［６］周志成，何俊佳，徒有锋，等．基于信息融合技术的ＮＵＧＳ综合故障选线方法［Ｊ］．高电压技术，２００９，３５（４）：８３８．８４３．—ＺＨＯＵＺｈｉｃｈｅｎｇ，ＨＥＪｕｎ￣ｉａ，ＴＵＹｏｕ－ｆｅｎｇ，ｅｔａ１．ＦａｕｌｔｌｉｎｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎＮＵＧＳｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｕｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，—３５（４）：８３８８４３．［７］康怡，刘培跃，王军芬．应用模糊理论实现配电网单相接地故障判别［Ｊ］．华北电力大学学报，２００７，３４（３）：６．１０．ＫＡＮＧＹｉ，ＬＩＵＰｅｉ－ｙｕｅ，ＷＡＮＧＪｕｎ－ｆｅｎ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｕｚｚｙｓｅｔｔｈｅｏｒｙｔｏｓｉｎｇｌｅ・－ｐｈａｓｅ－ｔｏ・・ｇｒｏｕｎｄｆａｕｌｔｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００７，３４（３）：６－１０．［８］陈少华，叶杰宏，郑帅．中性点经消弧线圈并联中值电阻接地方式的研究［Ｊ］．继电器，２００６，３４（１１）：１７．２０．—ＣＨＥＮＳｈａｏ－ｈｕａ，ＹＥＪｉｅｈｏｎｇ，ＺＨＥＮＧＳｈｕａｉ．Ｓｔｕｄｙｏｆａｒｃｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｃｏｉｌｇｒｏｕｎｄｅｄｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｍｅｄｉｕｍｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００６，３４（１１）：１７－２０．［９］唐述宏，季涛，宋红梅．基于ＧＰＲＳ技术的配电线路故障自动定位系统【Ｊ］．电力自动化设备，２００６，２６（８）：５９．６２．ＴＡＮＧＳｈｕ．ｈｏｎｇ．ＪＩＴａｏ．ＳＯＮ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