一种交流系统的零序过流保护方法及装置、设备与流程

本发明涉及电力系统保护，尤其涉及一种交流系统的零序过流保护方法及装置、设备。

背景技术：

1、在现有的技术发展中，站用400v交流系统中零序过流问题的监测与治理面临诸多挑战，零序过流是指在三相不平衡的条件下，线路中的零序电流过大，超过了电力系统正常运行所需的范围。正常情况下，电力系统中的三相电流应该是平衡的，而零序电流应该很小，甚至为零。

2、零序过流会对电力系统的安全和稳定性造成威胁，如果不及时处理，可能会导致设备损坏、系统崩溃等严重后果。相关技术中，零序过流的检测依赖于电流互感器进行电流采集，并进行基波检测分析，仅仅能大致推断出明显的系统故障，故障监测精度不足，无法对交流系统进行针对性的保护操作，交流系统的稳定性难以保障。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种交流系统的零序过流保护方法及装置、设备，解决现有技术中故障监测精度不足、系统稳定性难以保障的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明第一方面实施例提供以下的技术方案：

3、一种交流系统的零序过流保护方法，包括；

4、采集交流系统中每一预设线路的零序电流；

5、对零序电流进行傅里叶变换，得到零序频域信号；

6、筛选出超过预设频谱阈值的零序频域信号，得到故障数据；

7、当根据故障数据分析得到故障原因包括谐波故障时，对产生谐波故障的预设线路接入电容模块。

8、可选地，采集交流系统中每一预设线路的零序电流，包括：

9、通过电流互感器实时采集交流系统中每一预设电路的零序电流。

10、可选地，对零序电流进行傅里叶变换，得到零序频域信号，包括：

11、对零序电流进行去噪和滤波，再进行傅里叶变换，得到零序频域信号。

12、可选地，筛选出超过预设频谱阈值的零序频域信号，得到故障数据，包括：

13、对零序频域信号进行频谱分析，得到基波分量和谐波分量；

14、当基波分量超过预设基波阈值，得到故障原因包括基波故障，输出警告信号，其中，预设频谱阈值包括预设基波阈值；

15、当谐波分量超过预设谐波阈值，得到故障原因包括谐波故障，其中，预设频谱阈值包括预设谐波阈值。

16、可选地，在对产生谐波故障的预设线路接入电容器之前，还包括：

17、在每一预设线路中均设置电容模块，电容模块用于调节所在预设线路中的电容值。

18、可选地，当根据故障数据分析得到故障原因包括谐波故障时，对产生谐波故障的预设线路接入电容模块，包括：

19、当根据故障数据分析故障原因包括谐波故障时，产生谐波故障的预设线路为谐波异常线路；

20、根据故障数据中的谐波频率计算得到抵消电容值；

21、调节谐波异常线路中电容模块的电容值为抵消电容值。

22、可选地，在根据故障数据中的谐波频率计算得到抵消电容值中，抵消电容根据以下公式计算：

23、当谐波故障对应的谐波为低频谐波时，；

24、当谐波故障对应的谐波为高频谐波时，；

25、其中，c为电容量，i为负载电流，v为系统电压，f为谐波频率，vh为谐波电压。

26、本发明第二方面实施例提供了一种交流系统的零序过流保护装置，包括电流监测组件、电容模块和控制模块，电流监测组件的监测端连接交流系统的各个预设线路，电流监测组件的信号输出端连接控制模块的信号输入端，电容模块与控制模块的信号输出端连接；

27、控制模块用于：

28、通过电流监测组件采集每一预设线路的零序电流并发送给电流监测组件；

29、对零序电流进行傅里叶变换以得到零序频域信号；

30、筛选出超过预设频谱阈值的零序频域信号，得到故障数据；

31、根据故障数据分析故障原因，当得到故障原因包括谐波故障时，控制电容模块接入到产生谐波故障的预设线路中。

32、可选的，每一预设线路中均设置有一个电容模块，控制模块还用于通过电容模块调节所在预设线路中的电容值。

33、本发明第三方面实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，其中，存储器用于存储处理器可执行指令；处理器用于从存储器中读取可执行指令，并执行指令以实现上述任一项第一方面实施例提供的方法。

34、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

35、通过对每一条预设线路的零序电流信号进行检测采集，进行傅里叶变换后得到零序频域信号，能够精确识别零序过流的频率特征和成分，能够供快速识别得到故障数据，从而准确判断发生故障的线路，能够有效缩短故障排查时间，从而有效提高故障处理效率；在确定故障线路后，能够根据故障数据选择对应的电容模块接入到故障线路以削弱零序过流的影响，可有效减小故障对交流系统中其他部分带来的不良影响，能够有效提高整体交流系统的供电的可靠性，从而提高供电质量。

技术特征：

1.一种交流系统的零序过流保护方法，其特征在于，包括；

2.根据权利要求1所述的一种交流系统的零序过流保护方法，其特征在于，所述采集交流系统中每一预设线路的零序电流，包括：

3.根据权利要求1所述的一种交流系统的零序过流保护方法，其特征在于，所述对所述零序电流进行傅里叶变换，得到零序频域信号，包括：

4.根据权利要求1所述的一种交流系统的零序过流保护方法，其特征在于，所述筛选出超过预设频谱阈值的所述零序频域信号，得到故障数据，包括：

5.根据权利要求4所述的一种交流系统的零序过流保护方法，其特征在于，在所述对产生所述谐波故障的所述预设线路接入电容器之前，还包括：

6.根据权利要求5所述的一种交流系统的零序过流保护方法，其特征在于，所述当根据所述故障数据分析得到故障原因包括谐波故障时，对产生所述谐波故障的所述预设线路接入电容模块，包括：

7.根据权利要求6所述的一种交流系统的零序过流保护方法，其特征在于，在所述根据所述故障数据中的谐波频率计算得到抵消电容值中，所述抵消电容根据以下公式计算：

8.一种交流系统的零序过流保护装置，其特征在于，包括电流监测组件、电容模块和控制模块，所述电流监测组件的监测端连接所述交流系统的各个预设线路，所述电流监测组件的信号输出端连接所述控制模块的信号输入端，所述电容模块与所述控制模块的信号输出端连接；

9.根据权利要求8所述的一种交流系统的零序过流保护装置，其特征在于，每一所述预设线路中均设置有一个所述电容模块，所述控制模块还用于通过所述电容模块调节所在所述预设线路中的电容值。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储所述处理器可执行指令；所述处理器用于从存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结本发明公开了一种交流系统的零序过流保护方法及装置、设备，方法包括：采集交流系统中每一预设线路的零序电流；对零序电流进行傅里叶变换，得到零序频域信号；筛选出超过预设频谱阈值的零序频域信号，得到故障数据；当根据故障数据分析得到故障原因包括谐波故障时，对产生谐波故障的预设线路接入电容模块。本发明能够精确识别零序过流的频率特征和成分，能够供快速识别得到故障数据，从而准确判断发生故障的线路；在确定故障线路后，能够根据故障数据选择对应的电容模块接入到故障线路以削弱零序过流的影响，可有效减小故障对交流系统中其他部分带来的不良影响，能够有效提高整体交流系统的供电的可靠性。技术研发人员：夏丝雨,姚文达,宁雪峰,肇健达,许智超,芦大伟,何满棠,叶伟标,李龙,林志强,何汇,王宏利,王心怡,姚红英,张渥先受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司东莞供电局技术研发日：技术公布日：2024/7/29