基于PI数据库的小电流接地系统在线监测

小电流接地系统可行性研究报告(一)总论1、项目提出背景电力工业是国民经济的命脉，是改善民生、促进经济发展的基础。

我国电网35KV及以下变电站大多采用中性点不接地方式或中性点经消弧线圈接地方式，这两种接地方式当系统出现单相接地后，流经接地点的电流等于线路分布电容电流，数值较小。

因此，称这两种接地方式为小电流接地方式。

小电流接地系统的优点在于发生单相接地后，系统能正常供电。

但非接地相对地电压升高为线电压，长期运行会损坏系统绝缘而导致多点接地从而出现相间短路而停电。

因此，一旦出现单相接地，必须及时找出接地线路及接地点，排除故障。

没有接地选线设备时只能采用人工逐条线路停电的方法找出接地线路，再人工沿接地线查找接地点，这种查找故障的方式必须对正常供电线路停电操作，延长了停电时间，降低了供电可靠性。

因此，市场迫切需要能实现自动选线及定位的设备，即小电流接地选线故障定位系统。

2、投资的必要性为了解决小电流接地系统单相接地时人工查找故障线路和故障点的缺陷，有必要研制小电流接地选线故障定位系统。

然而，小电流接地选线及故障定位技术是一个世界性的难题。

几十年来，科研单位及设备制造商都在努力探索，寻求彻底解决的方法，但终因电网运行工况复杂，接地方式千差万别而难以做到完全解决。

小电流接地选线设备自二十世纪八十年代问世以来，经历了二十多年的发展。

硬件上，二十世纪八十年代采用8位单片计算机组成或简单的计算机系统;九十年代采用数字信号处理器(DSP)和单片计算机组成双CPU系统。

近几年，小电流接地选线设备获得了迅猛的发展，基于工控机的多CPU计算机系统选线设备问世。

选线原理上，从最初的依靠系统零序电流和零序电压选线，又提出了外加信号选线的原理;选线判据上，从最初的稳态判据，又提出了暂态判据及智能综合判据;功能上，从最初的单一选线功能发展到接地选线及故障点定位，大大缩短了排除故障的时间。

随着选线及故障定位技术的不断发展和完善，市场需求越来越大。

基于数据挖掘的计量装置在线监测与智能诊断系统的设计与实现摘要：为加强对现场计量装置、采集设备和配电网运行监测的实时性，提高对用户用电行为异常分析的准确性，研制了一套计量装置在线监测和智能诊断系统，其利用数据挖掘工具，实现了对计量装置和采集设备的运行状态评估，并对用户违约用电窃电和计量装置故障进行了智能诊断。

该系统采用SOA技术架构，由异常指标专家库、实时监测与智能诊断和WEB应用三部分组成，并已在安徽省电力公司试运行,对保障电网安全稳定运行、反窃电和降低计量偏差造成的舆情发挥重要作用。

关键字：异常指标专家库；终端事件判定算法；数据挖掘分析；整体状态分析中图分类号：TM933 文献标识码：B 文章编号：1001-1390（2014）00-0000-00 Design and Implementation of Metering Device Online Monitoring and Intelligent Diagnosis System Based on Data MiningAbstract:In order to strengthen the real-time monitor of the field metering device, collecting device and the distribution network operation, and to enhance the accuracy of analysis for the power abnormal use behavior, a metering device online monitoring and intelligent system has been developed in this paper, which will realize the state evaluation of operating metering device and acquisition equipment using the data mining methods, carry out the intelligent diagnosis for the breach of a contract for electricity using and electricity stealing as well as the metering device fault. Adopting the SOA technique structure, the system consists of three parts of the expert database of abnormal index, the real-time monitoring and intelligent diagnosis, and the web application. The system has been test run in Anhui electric power company, the effect of which show that such system plays an important role in ensuring the security and stability operation of power grids, causing public sentiment of anti-electricity stealing, and reducing the metering deviation.Key words: the expert database of abnormal index, algorithm for determining the terminal event，data mining analysis，overall state analysis0 引言国家电网公司自2009年启动电力用户用电信息采集系统（以下简称用电信息采集系统）建设以来，截止2013年12月，已累计完成智能电能表安装1.33亿只；实现采集的用户1.39亿户。

基于网络化虚拟仪器的小电流接地系统故障选线产品与应用皮志勇1孙伟红2孙秋鹏2王喜银2王振浩2(1．湖北荆门供电公司，湖北荆门448000；2．东北电力大学，吉林吉林132012)摘要小电流接地系统发生单相接地故障时，准确检出故障线路对快速排除故障、提高供电可靠性具有重要意义。

目前现有的选线装置在技术和管理方面都有一定的不足之处，本文采用基于C／S模式的网络化虚拟仪器技术设计了小电流接地系统单相接地故障选线装置，装置采用Labvi ew编程实现，可以方便的实现复杂的选线算法，有可以缩短开发周期，并且可以通过网络实现对选线装置的管理，可以从技术和管理两个方面提高选线装置的性能．关键词：小电流接地系统；故障选线；C／S模式；网络化虚拟仪器F a ul t L i ne D e t ec t i on B as ed on V i r t ual I nst r um ent on net w or k i nI ndi rect l y G r oundi ng P ow e r Sys t emP i Z hi yong’S un W ei ho n92Sun Q i upen92W a ng X i yi n2W ang Z henh a02(1．J i nm en P ow e r Suppl y B ur eaul，J i n gm en，H u bei448000；2．N ot he a st D i a nl i U ni ver si t y，J i l i n，Ji l i n132012)A bs t r act D et ect i ng t he f au l t l i n e corr ec t l y i s i m port ant t o cl ea r t he f au l t and i m pr ove pow ers up pl y r el i abi l i t y w hen si ngl e phas e f au l t oc c u r s i n ne ut ra l i ndi r ec t l y gr oun ded s ys t em．A i m ed at t hes hor t com i ngs of c ur re nt l y l i n e se l e ct i on devi ces f r o m t he a spec t s of t echno l ogy and m anagem ent，Si ngl e phas e f au l t l i n e se l e ct i on devi ce f or ne ut ra l i ndi r ec t l y gr ou nded s ys t em s bas ed on C I S m o denet w or ki ng vi r t ua l i nst r um ent t echn ol ogy is pr es ent ed．T he dev i ce has been r eal i zed w i t h L abvi ew,w hi ch can m ake com pl e x al gori t hm s r e al i z e ea si l y and s hor t en t he per i od of deve l opm ent．T hem ange m e nt of t he l i ne se l e ct i on devi ces can be i m pl em ent e d vi a net w or k，and t he per f or m ance ofdevi ces c an be i m p or v ed f r om t he a spe ct s of t echno l ogy and m anagem ent．K ey w or ds：neut r al i ndi r ect l y gr oun ded s ys t em；s i n gl e phas e f au l t l i n e de t e ct i on；c l i ent／s er ve rm ode；ne t w or ki ng vi r t ua l i ns t rum ent1引言我国大多数配电网均采用中性点不直接接地系统，即小电流接地系统，包括中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。

目2— 3十．E．∞ §＆A％t *，Z—Z”Zm*Ⅻ*§镜 z#、
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伟 （９７ ， ， １ ７ 一） 男 工程师 ， 陵供 电公 司 ， 铜 安徽 铜 陵
２４０ ４０ ０
江 维 （９４ ） 男， １８一 ， 助理 工程 师 ， 铜陵供 电公 司， 安徽 铜 陵
２４ ０ ４００
・
１８・ ３
第３ ８卷 第 ５期
２ ２ １ 年２月 ０
山 西 建 筑
小 电 流 系 统 接 地 选 线 方 法 综 述
施 伟
摘
江 维
要： 围绕小电流 系统接 地选线原理和技术 ， 结合 电力工作 实践和现状 ， 对现有各种选线原理和方法做 了 系统的 归纳，
并给 出分析和 总结， 而解决 了小电流 系统接地选 线问题 ， 从 准确快速地检测 出故 障线路 。
前， 手持设备都能检测到该信号 ， 接地点后 ， 在 手持设备 检测不 到
３ 稳 态信 号法
稳态信号法顾名 思义是利 用接 地后 的稳态信 号特 征进行 接
５ 行 波 法
当配 电网中发生单相接地时 ， 障点将产生 故障行波 。根 据 故
电磁 波理论 ， 在故障行 波到达 测量点 母线 时， 障行波将 在母 线 故 地选线方法 。所利用 的稳态 信号具 体包 括零序 电流 、 负序 电流 、 处发生折反射 ， 一部分 故障行 波透射 进非故 障线路 ， 一部 分故 障 基波 电流和谐波 电流等等 ， 具体方 法包括 比幅法 、 比相法 、 有功分 行波反射 回故 障线路 。故障发生后 ， 故障线路和非 故障线路都 将 量法 、 能量法等等。 感受 到故 障初始行波 。故障线路的 电流初 始行波 幅值 最大 ， 性 极 １ 比幅法是通过 比较 所有线 路 电流的 幅值 来确 定接 地线路 ） 与非故障线路 相反 。因此 ， 障发生后 ， 于线路 电流 初始行 波 故 基 的。当发生单相接 地时 ， 接地 线路 的 电流幅值 最大 。接 地 时 ， 接 的幅值和极性 特征 ， 可准确选择单相接地线路 。这一方法 开辟 了 地线路 中的电流为全 系统 中非接地 线路对地 电容 电流之 和 ； 非接 解决 小电流选 线问题 的新 的方法途径 ， 并且避免 了利用工 频信号 地线路 电流仅 为该 回线路 的对地 电容电流 ， 因此接地线路 的 电流 选线所存 在的许 多 问题 具有 不受 中性点 接地方 式影 响、 受系 不 最大 。当系统 中性 点不接 地或者 经 电阻接地 时 ， 原 理成 立； 该 当 统正常运行时的不对 称分量 影响 、 不受线 路长度 影 响等优点 ， 有 系统 中性 点经消弧线圈接地 时 ， 接地线路 电流为非接 地线路对地 很大的发展前景。 电容 电流和消弧线 圈支路电流之 和 ， 因此在 不 同的消 弧线圈补偿 情况 下 ， 接地线路 电流与非接地线路 电流之间的 幅值关 系将发生 变化 ， 绝大多数情况下 ， 接地线路 电流最大 的关 系将不再成立 。

基于小波理论的发电机局部放电在线监测的研究的开题报告摘要：本文以小波理论为基础，探讨了发电机局部放电在线监测技术的研究。

首先介绍了小波理论的基本概念和相关技术，然后对发电机局部放电现象进行了分析，提出了一种基于小波变换的局部放电信号分析方法，并通过实验验证了该方法的有效性。

最后，总结了本文的研究成果以及未来研究的方向。

关键词：小波变换；局部放电；在线监测；发电机。

一、研究背景发电机是电力系统中最重要的设备之一，其可靠性和稳定性对电网的运行起着至关重要的作用。

然而，由于发电机处于高电压、高温和高压力的工作环境中，长期的运行和损耗难免会引起设备内部的故障。

其中，局部放电是发电机故障的重要原因之一，会对设备的安全性和正常运行造成威胁。

因此，研究如何有效地检测和监测发电机的局部放电现象，对于保障电力系统的稳定性和可靠性具有非常重要的意义。

二、研究内容和方法1. 小波理论基础小波理论是一种新兴的信号分析方法，它可以将复杂的信号分解成不同时间与频率的小波分量，并能够提供精确的时间和频率信息。

利用小波分析方法，可以提取出有用的信息，并且将信号处理成相对简单的形式，因此在信号处理领域应用广泛。

在本文中，将采用小波分析方法来分析发电机局部放电现象的信号特征。

2. 局部放电现象分析局部放电是指在高电压下，电气绝缘中出现的一些局部的放电现象。

通过检测这些放电信号，可以判断设备的健康状态。

发电机的局部放电现象主要有光谱、脉冲和直流分量三种形式，其中脉冲波形是最常见的一种。

在本文中，将重点分析发电机局部放电现象的脉冲波形，并针对该波形进行信号处理和分析。

3. 基于小波变换的信号处理方法基于小波变换的信号处理方法是一种高效、精确的信号处理方法，它可将信号分解成满足不同尺度与时间分辨率的小波基函数。

通过对小波系数的处理，可以提取出有用的信息，并对信号进行重建，从而得到目标信号。

在本文中，将采用小波变换的方法对发电机局部放电信号进行处理，提取出其中的局部放电特征，并对其进行分析和分类。

实验三小电流接地系统中的单相接地仿真一、实验目的1.学习使用simulink进行小电流接地系统中发生单相接地的仿真方法2.了解小电流接地系统运行的主要特点二、实验原理系统发生单相接地故障后，产生零序电压。

通过故障线路与非故障线路的零序电流波形对比图分析可知，线路发生故障后均发生了暂态过程，暂态电容电流幅值比稳态电容电流幅值大，持续--一个半周期后进入稳态。

当故障系统进入稳态状态后，故障线路约为非故障线路零序电流幅值3倍，即近似全系统非故障线路零序电流之和。

无论暂态过程还是稳态过程，故障线路的相位始终与非故障线路相反。

综上所述此印证的模型的仿真结果的有效性。

三、仿真模型搭建小电流接地系统仿真模型的构建步骤如下:(1)启动MATLAB.(2)启动电力系统元件库。

通常有多种方法可以启动电力系统元件库，常用的方法有利用指令窗口(Command Window) 启动和利用开始( Start)导航区启动。

.(3)从电力系统元件库中，选择电力系统分析工具，复制后粘贴在电路图中。

(4)选择接地元件、节点等，进行合理放置。

(5)对该电路图进行接线，完成电路图的绘制。

注意在接线时，接线端点的提示，如果接线错误，提示颜色为红色。

(6)仿真参数设置。

需要设置的参数主要有:元件参数、仿真步长、仿真算法以及仿真误差等。

在仿真模型中电源采用三相电压源，输出电压为10. 5kV,内部接线方式为Y形连结。

其它参数设置如图3-12所示。

模型中有4条10kV输电线路Line1~Line4,均采用"Three-phase PI Section Line”模型;线路的长度分别为130km、175km、1km、150km; 他参数相同，Line1 参数设置如图3-13所示。

中性点不接地系统仿真模型图为：四、仿真过程及说明在仿真开始前，选择离散算法，仿真的结束时间取0. 2s,利用Powergui模块设置采样时间为0. 00001s.系统在0. 04s时发生A相金属性单相接地。

《自动化与仪器仪表》2013年第1期（总第165期）小电流接地故障暂态选线技术在炼化企业电网的应用李新1，张煜1，时振堂2，李成刚3，薛永端4（1中石化长岭分公司）（2中国石化抚顺石油化工研究院）（3山东科汇电力自动化有限公司）（4中国石油大学（华东）信控学院）摘要:炼化企业配电网与地方配电网存在一定差异，本文介绍了一种利用故障暂态信息的适用于炼化企业的小电流接地故障选线原理和装置，提出了基于瞬时性故障信息的线路绝缘监测思路，分析统计其在现场的运行情况。

现场运行结果表明，该技术原理先进，选线成功率高，能够发现并纠正零序二次回路极性反接。

线路绝缘监测，能更准确地用来估计线路的绝缘状态，从而减少停电时间和预防试验对电缆的损坏。

关键词:小电流接地系统，小电流接地故障，故障选线，暂态选线，炼化企业电网Abstract Abstract:For a class of industrial processes with large time delay ，Makes large time delay process into a weak time delay process by the Delay time decreasing predict output feedback method ，and improved weakening parameter optimization methods to further improve the accuracy of output feedback.With the delay time weaken device to simplify the structure of the main con-troller PI-GPC (generalized predictive controller)and improve real-time of the algorithm in the way of identification.These mea-sures not only enhance the regularity of the input control signal but also improve the efficiency and accuracy of the response.Due to the simple algorithm and easily adjustable parameters ，The control system reduces the difficulty of the reality of the proj-ect and has the significant theoretical and practical significance of solving the delay problems in the production process and im-prove the quality of the control by Simulation.words Key words:Time-delay GPC Model identification Optimization 中图分类号:TP216文献标识码:B文章编号:1001-9227(2013)-01-0097-04收稿日期:2012-10-150引言我国炼化企业的6-35kV 配电网，中性点多采用不接地或经消弧线圈接地方式。

JBTA铁芯接地电流在线监测系统概述JBTA铁芯接地电流在线监测系统是一种用于检测和监测电力设备接地电流的设备，主要适用于电力变压器、高压电缆、开关柜等设备中的接地问题的检测和监测。

本系统可监测接地电流大小、波形、频率等多个关键参数，实现对电力设备的实时监测和预警，有助于提高电力设备的安全性和稳定性。

设计方案JBTA铁芯接地电流在线监测系统采用了铁芯式传感器，通过将传感器安装在电力设备的接地回路上，实时监控电力设备的接地电流情况。

传感器将接收到的数据，通过RS-485接口传输到数据采集模块中，再通过云平台进行实时监测和数据分析。

数据采集模块通过无线传输或有线传输方式将数据传输到云平台，为用户提供远程监测和预警服务。

技术特点铁芯式传感器设计JBTA铁芯接地电流在线监测系统采用铁芯式传感器，该传感器具有高灵敏度、高准确性、高稳定性等特点。

传感器的结构简单，安装方便，对电力设备无损伤，适用于各种类型的电力设备。

高精度数据采集模块JBTA铁芯接地电流在线监测系统的数据采集模块采用高精度模数转换器和反向保护电路设计，可有效避免传感器在恶劣环境下受到损坏或数据失真。

同时，采集模块还支持多种数据传输方式，包括RS-485、以太网、GPRS等。

多参数实时监测与分析JBTA铁芯接地电流在线监测系统可对接地电流大小、波形、频率等多个关键参数进行实时监测和分析。

同时，系统还支持数据实时同步和历史数据查询，有助于用户全面了解电力设备的运行情况，及时发现故障和问题。

云平台远程监测与预警JBTA铁芯接地电流在线监测系统的云平台支持远程监测和预警服务。

当监测到电力设备接地电流异常时，系统会自动发送警报信息给用户，方便用户及时处理和维修设备。

应用场景JBTA铁芯接地电流在线监测系统适用于电力变压器、高压电缆、开关柜等设备中的接地问题的检测和监测。

系统可广泛应用于电力、石化、电力通信等领域，为不同用户提供专业化、高精度的接地电流监测服务。

关键 词 ： 判Βιβλιοθήκη ； 电流 ； 地 选线 新 小 接
零序电流大。 因此 ， 以基波零序电流方向来 无法 对接地线路： 棚 ， Ｏ 判断出接地线路。对 于零序 电流里的 ５ 次谐波 未接地线路： ｒ Ｑ 。 ２３ ２ 有消孤线圈系统的接地判据。 对带有消 分量则不同 ， 因为对 ５ 次谐波而言 ， 电容的电抗 减小 ５ ， 的电抗增大 ５ ， 倍 电感 倍 通过消弧线 圈 孤线圈的系统 ， 在接地故障发生时 ， 消孤线圈会将 的零序电流 ５ 次谐波分量很小 ， 不起补偿 作用。 个电感电流（ 补偿电流 ） 叠加在故障点流过的电 接地线路零序电流里 的 ５ 次谐波分量 滞后于零 容电流上， 使故障点的电容电流被补偿 ， 测得的零 序电压里的 ５次谐波分量约 ９ 度 ， ｏ 与未 接地线 序电流 Ｉ 可自是容性电流（ ｊ ｄ 甚 欠补偿） ， 也可能是感 路零序电流里的 ５次谐波分量 方向相反 ，理论 性电流（ 过补偿） ， 一般按规定应为感性电流，因此 上讲 ，利用零序 电流里 的 ５ 次谐 波分量 的方 向 接地线路的基波零序电流方 向和未接地线路的基 可 以 断选出接地故 障线路 。 判 波零序电流方向相同，无法 以基波零序电流方 向 按上述分析 ， 理论上讲可以判断 出接地线 来判断出接地线路。用零序电流里 ５ 次谐波分量 路。但是， 实际上确不能准确判断出接地线路 ， 造 的大小和方向来判断接地线路 ， 如上所述也不理 成这种状况的主要原因。对于不接地系统 带消 想。而新判据为 断故障（ ） ０ 零序 基波电流的有功 弧线圈补偿） ， 用零序电压作为启动判据， 用零序电 分量和有功功率的大小， 可以准确的找出接地故 流的方 向和大小判断出接地线路 ，当采用 Ｌ ￣ 障线路。 ｎ ，Ｚ 可以保证接地检 ２ ．１ ２ ．以基波零序电压 ｕ 为基准（ ） ３ ｏ 实轴 ， 将 当某一线路发生单相接 地故障时 ，电压互感器 系列高精度零序电流互感器时， 开口 三角绕组输出零序 电压 ，系统各线 路的零 测 的准确 性 。 基波零序电流 Ｉ 分为 ： ｏ 序电流互感器原方均有零序 电流通过 ，零序 电 可是，对于经消弧线圈接地 滞 消弧线圈补 有功分量 Ｉ＝ｏｃｓ ， 与 Ｕｏ ａＩ ｏｃ Ｉ ． ｂａ 同相。 偿） 的系统 ， 情况则不同。理论上讲， 当采用 Ｌ ￣ ｎ ，Ｚ 无功分量 ｈ Ｉ ｓ ｄ Ｉ与 ｕ 垂直。 ＝ｏ ｉ ￣ ｒ ｏ ｎ ， 流互感器副方输 出二次零序 电流 。 小 电流接地系统发生单相接地故障时 ， 通 系列高精度零序电流互感器时 ， 可以保证接地检 ２ ． 按下式算出 ．． ２２ ３ 有功功率值 ： ｔＴ ＋ 常有以下特征 ： 系统零序电压升高 ， 正常运行 时 测的准确性。而实际上， 因为电力系统中电压 、 电 零序电压接近于零 ， 接地后将产生零序电压 ； 非 流里的 ５次谐波和基波不同，是个很小而且不稳 Ｐ ＝／ ｆｔ Ｕ （） ０ｔ・ｔ ａｉ ｒ ０ｔ・ （）ｄ １ 接地线路零序电流为本身 的容性电流 ，相位超 定的电量。 通过数百次动模试验证实， 现接地 在出 式中 Ｔ 为积分周期。 前零序电压近 ９ Ｏ度 ；接地线路零序 电流理论 故障时零序电压里的５ 次谐波分量很小 ， 零序电 ２ ３ 按下述原则 ．． ２３ 判定接地线路 ： 上最大 ， 为所有非接地线路零序电流之和 ， 相位 流里的 ５次谐波分量也不大。 对接地线路： ａ ＞ ｏ Ｉ Ｉ Ｐｚ Ｐ ｄ 滞后零序 电压近 ９ Ｏ度。 ２新 的选线判据 未接地线路： 丑Ｉ ２０ ・ ｚ Ｉ ＜０ －３Ｐ ｄ Ｐ ｏ Ｐ ｚ ＝ ５。 ｑ 。 ｏｄ ０ Ｐ ａ 对 中性点经 消弧线圈 接地系统 发生单相 为解决这个问题 ， 我们经多年的研制和数百 接地时 。 用零序电压 、 序 电流 的 ５次谐 波 次动模试验， 采 零 找到下述新的准确判据。 Ｐａ ｑ 为消孤线圈的有功功率损耗。 含量进行分析 ， 同样满足上述 的特征。 ２ 选线启动。用零序 电压启动 ， １ 零序电压 本判据之所 以准确 ， 是因为在 出现接地故障 １传统选线判据 Ｕ－ ｏ ｏ Ｕ￣ ＞ 时启动， 在启动后经 １ 秒开始进 时， 未接地线路的零序电流为电容电流， 其相位超 １ 对不接地系统（ ． １ 不带消弧线圈补偿） ： 行下述判断， 可以避开暂态干扰。 前零序电压 ９ 度， Ｏ 没有有功功率。而接地线路的 １ ＿用零序电压作为启动判据 ， ．１ １ 零序电压 ２ ２无消孤线圈系统的 接地判据 零序电流为感性电流，因为消孤线圈有有功功率 ２ 用零序电流 １ 的大小和方向判别。 ２１ ０ 因为 损耗， 再加上接地 点电弧的有功功率损耗 ， 以 所 一 大于整定值时启动， 进行下面的判 断。 １ ． 用零序 电流的方 向和 大小判 断 出接 此时非故障线路的零序电流为本线路之对地电容 定有有功功率， ．２ １ 并且可 以 满足 Ｉ ａ Ｐｚ 的要 ｏｄ ＰＩ 地线路 。非故障线路的零序电流为本线路 的电 电流Ｉ 。 向 ｃ 其方 超前零序电压 ｕ 约 ９ 度。 ｚ ｏ Ｏ 故障 求 。 容电流 ， 其方 向超前零序 电压 约 ９ ， Ｏ度 故障线 线路的故障 电流Ｉ 为全系统对地电容电流 上述判据简单 明确、 判断速度快， 并且不受 输 ｊ ｄ 路的零序电流等于所有非故障线路零序 电容 电 之和 Ｉ ｃ ∑减去本线路对地电容电流 Ｉ 之差 ， ｃ ｚ 其 零序电压和零序电流接线极性 的 影响 ， 使用方便。 流之和减去本线路的电容 电流之差 ， 其方 向滞 方向滞后零序电压 ｕ 约 ９ 度 ， ｏ Ｏ 与非故障线路的 通过数百次动模试验证明， 不但选择性好 ， 动作正 后零序 电压约 ９ 度 ， Ｏ 与非故障线路 的零序 电流 零序电流方向相反 ， 以此可以选出接地线路。 确率 １０ 而且对每条被测线路都可独立判断出 Ｏ ％。 方 向相反 ，以零序 电流的方向可以明确 的选 出 在使用集 中式接地检测（ 选线） 装鼍时 ， 为减 它是否出现接地故障，可以不需要对全部线路的 接地 线 路 。 少计算量 ， 可不对每条线路分别进行零序电流方 采集量进行比较。 １ ． ２对经消弧线 圈接地的系统： 向计算 ，仅取全部线路中电容电流最大的三条线 所 以采用新的选线判据生产的小电流接地 １ ．用零序电压作为启动判据 ， ．１ ２ 零序电压 路作为接地线路选择对象， 进行判别。 选线装置， 可使选线的正确动作率达到 １Ｏ ０％。 大于整定值时启动， 进行下面的判 断。 ２ ２用零序电流 Ｉ的无功功率判断 ． ２ ｏ 参 考文献 １ ． 用零序 电流的 ５ ．２ ２ 次谐波 分量的方 向 ２ ２１ 本母线的零序电压 ｕ 为基准 （ ． ．以 ２ ｏ 实 『俨 浩军． １ 变电站电压无功综合 自动控帝 若干问题 】 和大小判断出接地线路。 当系统所接线路较多 、 轴 ） ， 将被测零序电流 Ｉ 被测线路 的Ｉ 或 Ｉ ） ｏ （ ｊ ｄ ｃ 分 探 讨 电 网技 术 ，０ ０７ ｚ ２０ ，． 较 长、或电缆较多 时，系统对地 电容电流较大 为： 有功分量 Ｉ Ｉ ｃｓ ， 与 ｕ 同相。 ｓ ｏ ｏｄ Ｉ ￣ ￣ａ ｏ ｆ 登福． ２ 新型变电站电压无功综合控制装置的研 （ 超过 １Ａ ，按规程 规定应装设 消弧线圈进行 ０） 无功分量 Ｉ Ｉ ｓ ６ Ｉ与 ｕ 垂直。 ｒｏｉ ， ＝ ｎ ｒ ｏ 制叽 电 网技 术 ，０ ０６ ２０ ，． 补偿 ， 使流过故障点 的接地电流 小于 ５ 减轻 Ａ， ２ ２ 按下式算出无功功率值： ２． ２ 作者简介： 赵大风（９ ４ ）男， ９ 年毕业 １７－ ， １ ７ ９ ｔＴ ＋ 故障损失。 由于消弧线圈的补偿 作用（ 一般为过 于齐齐哈 尔大学工业电气 自动化专业 。现任阿城 补偿）使接地线路 的零序电流 （ ， 为电感 电流） 与 Ｑ －， 』ｔ ｏｔ９ ￣・ｏｔ・ｔ ￣Ｉ Ｔ Ｕ （ ０）Ｉ（）ｄ － 继电器股份有限公 司电站设备 自动化设计研 究所 非故障线路的零序 电流相位基本相 同，超前零 式中 Ｔ为积分周期。 设计员，主要从 事变电站综合 自 动化系统保护产 序 电压约 ９ 度 ， Ｏ 幅值也不一定 比非故障线路 的 品 的研 究 与开发 工作 。 责 任 编辑 ： 伟 东 王

基于PSCAD仿真的配电网小电流接地系统建模摘要：本文主要介绍了利用PSCAD/EMTDC仿真软件提供的电力仿真模块构建10kV馈线及负荷系统，对系统进行仿真试验，得到发生单相接地时线路的电流波形，并给出零序电压、电流、功率的仿真测量方法，为故障选线的研究作铺垫。

关键词：小电流接地系统；单相接地；建模；仿真0 引言在我国10kV配电网中，广泛采用的是非有效接地系统，当发生单相接地故障时由于不能构成低阻抗的短路回路,接地短路电流很小,故此种系统也称为小电流接地系统[1]。

由于其稳态故障电流幅值较小，因此故障无法轻易的检测与判定，所以给故障选线增加了不少难度[2]。

伴随国家经济的迅速增长以及电网规模不断扩大，用户对供电可靠性的需求也越来越高，因此，对非有效接地系统接地故障的研究显得尤为重要。

本文利用PSCAD构建10kV馈线及负荷系统，建立单相接地故障的仿真模型。

1 配电网小电流接地系统的建立配电网仿真系统模型原理图如图1（a），一条110kV母线经一个110kV/10kV 的变电站到10kV母线，变电站低压侧有六条馈线，这些馈线当中两条是架空线，一条是电缆，另外三条是混连线路，Z型变压器中性点经彼得逊线圈串上一个等效电阻再接地。

图1（b）为利用PSCAD软件所建立10kV配电网模型。

(a)实际模型(b)PSCAD仿真模型图1 10kV配电网模型2 系统参数介绍2.1 线路参数通过计算架空线路与电缆线路参数，可以获得系统零序电容总。

2.2 彼得逊线圈参数通过系统零序等值电路可知，中性点经彼得逊线圈接地时，有三种补偿方式，实际工作中，通常为过补偿，补偿系数一般取到1.05。

要精确地取到1.05，先要计算出全补偿时彼得逊线圈的值。

当处在全补偿状态，流经短路点的容性电流与感性电流相等，即，从中可以得出式中：为电网工频50Hz，为彼得逊线圈零序电感。

系统中性点的彼得逊线圈通过零序电流时，设彼得逊线圈的阻抗为上将通过三倍的零序电流，并产生相应的电势差，由于实际线路和等效电路的中性点对地的电势差相同，所以在等效电路中，彼得逊线圈阻抗取为，即实际的电感L应该为零序等值电路中电感的，代入数据计算得到。

基于PI数据库的主变滤油机在线监测系统宋贤良;朱斌泉;高雪燕【摘要】在PI系统中调取德清电网主变压器滤油机运行信号(或告警信号)和主变压器高压侧有功信号,作为主变压器滤油机是否异常的判据条件,进行编程和界面制作,实现了主变压器滤油机运行状况的实时监测,以及历史运行状况和各主变压器负荷情况的查询.【期刊名称】《上海电力学院学报》【年(卷),期】2015(031)0z1【总页数】4页(P32-35)【关键词】主变压器滤油机;异常告警;在线监测【作者】宋贤良;朱斌泉;高雪燕【作者单位】国网浙江德清县供电公司办公室,浙江德清313200;国网浙江德清县供电公司检修建设工区,浙江德清313200;国网浙江德清县供电公司党群工作部,浙江德清313200【正文语种】中文【中图分类】TM403.9配电网主变压器滤油机在实际运行中，经常会出现一些问题，导致机器无法正常运行，如不能正常启动，或错误地设置在手动启动位置等．而一旦滤油机停止工作且未被及时发现，有载开关的频繁切换将导致绝缘油劣化，严重威胁有载开关的安全运行．另外，在SCADA系统(电力监控系统)中的事件记录较为繁琐，不能清晰直观地监测滤油机的运行情况．因此，利用PI实时/历史数据库系统来实现滤油机的在线监测，具有一定的现实意义．滤油机是用加压过滤或真空蒸发加压过滤方法除去不纯净油中的固体杂质和水分的过滤机组，主要用于提高电气用油的绝缘性能和润滑油的纯净程度．［1］滤油机包括普通滤油机和真空滤油机两种．高效滤油机主要用于电厂、电站、工矿企业的透平油及润滑性机械油的净化和再生，特别适用于严重含水或浑浊乳化的透平油、液压油、抗磨油、轴承油及高粘度润滑油的净化处理，能高速有效地脱除油中的水分、杂质等，使浑浊的油液变清．普通滤油机由初滤器、油泵和过滤装置组成．初滤器为一筒状金属网，可阻止不纯净油中较大的固体颗粒进入油泵．油泵通常为齿轮泵，输送不纯净油进入过滤装置．过滤装置为一小型手工压紧的板框压滤机，用专用滤纸作过滤介质．不纯净油在油泵压力作用下进入板框压滤机，透过滤纸成为滤清油．油中的固体杂质被截留在滤纸表面，少量的水分被滤纸的毛细孔吸收．过滤压力通常不大于0．3 MPa．当滤纸表面沉积杂质过多，过滤压力升高到0．35 MPa时，或当滤纸吸收的水分接近饱和，滤清油中残留的水分不再降低时，应停机更换滤纸．当油的粘度较高时，可预热以降低粘度，然后再行过滤．这种滤油机只能除去固体杂质和少量水分，适用于一般电器用油和润滑油的提纯．当油中所含水分和杂质过多时，必须经预处理后再送入滤油机．普通滤油机的处理量为25～200 L/min．过滤装置的方形滤框的框内边长有200 mm和250 mm两种．滤板和滤框用铸铁或聚丙烯制成．［2］真空滤油机包括初滤器、真空蒸发罐、油泵、过滤装置、冷凝器(即凝汽器)和真空泵等组成部分．［2］不纯净油在大气压力作用下，经初滤器进入真空蒸发罐．油被加热至100℃以上后喷入真空室，成为细小的油滴．油中的水分快速蒸发为水蒸气，进入冷凝器冷凝后排出．未冷凝的水蒸气则由真空泵排至大气中．汇集在真空蒸发罐底部、已经蒸发脱水的油被油泵送入过滤装置，滤去油中的固体杂质，进一步吸收掉微量水分．真空滤油机能显著地提高排除油中水分的效果，适用于高压电器用油的提纯．目前德清电网所有的变压器全部使用了真空在线滤油机．在线滤油机能自动进行在线净油，滤除有载开关油中的游离炭及金属微粒等固体杂质和水分，提高油品介电强度，延长绝缘油寿命，极大地改善了有载开关的运行工况，大大减少了检修维护的工作量．滤油机一般有定时滤油和联动滤油两种工作方式．定时滤油是按设定的起停时间每天自动进行滤油;联动滤油是由分接开关切换信号来启动滤油机．另外，还可以通过手动滤油方式进行滤油．2．1PI系统简介PI实时/历史数据库系统是由美国OSI Software公司于20世纪80年代初开发的基于C/S 和B/S结构，可运行在Windows环境下的商品化软件应用平台．与传统的关系型数据库管理系统相比，PI数据库在对大量实时数据按时间顺序进行记录、存贮、获取、分析和开发利用等方面有着较明显的优势，可对存入数据库的数据进行高倍率压缩，可按一定的时间间隔存储每个测点的多年数据，而占用的磁盘空间非常小，特别适合于长久记录生产过程中按时间顺序产生的大量数据．［3-4］用户利用PI客户端提供的工具，既可查询最新的实时数据，也可以对任意时段、任意时刻的历史数据进行回顾．将PI系统应用于电网运行在线监测数据的采集、存储和分析处理，可以提高电网的安全、稳定、经济运行水平．2．2主变压器滤油机运行信号采集主变压器滤油机的在线监测主要依靠调取德清电网主变压器滤油机的运行信号(或告警信号)和主变压器高压侧有功两类信号，并以此为基础．(1)主变压器滤油机运行信号(或者告警信号)采集．以雷甸变电站1#主变压器为例，根据PI数据库系统的功能搜索雷甸变电站1#主变压器的各个测点，从中选取“雷甸变电站1#主变压器滤油机运行信号”这个测点，选定时间为24 h．(2)主变压器高压侧有功信号采集．同样以雷甸变电站1#主变压器为例，根据PI数据库系统的功能搜索雷甸变电站1#主变压器的各个测点，从中选取“雷甸变电站1#主变压器高压端有功”这一测点，选定时间同样为24 h．2．3主变压器滤油机异常的判据以主变压器高压侧有功和主变压器滤油机的运行信号作为判据的两个条件．以24 h为1个周期，判定主变压器高压侧有功是否为零，进而判断主变压器是否运行．若主变压器高压侧有功为零，则判定主变压器停运，不论主变压器滤油机运行信号如何，均判定滤油机正常．若主变压器高压侧有功不为零，则判定主变压器处于运行状态，进而根据主变压器滤油机的运行状况来判断滤油机是否异常．若主变压器滤油机的动作次数为零，即判断滤油机未动作，则滤油机异常告警．若主变压器滤油机的动作次数大于零，则判定滤油机运行正常．判据如表1所示．2．4在线监测系统界面以上述判据为基础，利用PI系统功能进行编程，实现相关功能．图1为主变压器滤油机在线监测的主界面，选取了若干个变电所作为范例，开始至结束的时间为24 h．界面方块中显示的是变电所的具体变压器名称，旁边数字显示的是该变电所变压器滤油机在24 h内的动作次数，数字为零则表示主变压器滤油机运行异常．2．5系统功能由图1所示的界面可知，只有秋山变电站1#主变压器和秋山变电站2#主变压器显示数字为零，其他均不为零，即代表在24 h内，秋山变电站这两台主变压器的滤油机均没有动作，判定存在异常情况，其他均为正常运行．在实际界面制作过程中，异常主变压器的数字将显示为红色，正常的显示为绿色，以方便区分告警．点击显示数字左边的方块即可查询滤油机的具体运行情况和主变压器负荷情况．雷甸变电站1#主变压器的情况如图2所示．上面的折线显示的是滤油机的动作情况，下面的曲线代表了主变压器的负荷情况．可以看出，直线接近末端有一个明显的脉冲，代表在24 h内滤油机开关动作了一次，与右边的数字1相对应．而波动的曲线代表了一直存在负荷，即表示主变压器在运行状态．综合两者可以得出结论，该主变压器滤油机运行正常．同样，秋山变电站2#主变压器如图3所示．上面的直线没有脉冲，表示24 h内滤油机未动作，与右边的数字零相对应．下半部分波动的曲线显示该主变压器是在运行状态．综合两者可判定，该主变压器滤油机存在异常．另外，在图1中，按年月日时分秒的格式输入开始时间和结束时间，点击确定就可以查询历史某天各个主变压器滤油机的运行情况．本文充分利用了PI实时/历史数据库系统，根据已有的测点信息，完成了主变压器滤油机在线监测的设计，实现了主变压器滤油机运行情况的实时监测．若滤油机发生异常即可在监测画面显示，从而及时发现故障并通知检修人员查看和排除，提升了主变压器滤油机的运行可靠性．通过此设计，可以查询滤油机的运行情况和主变压器高压侧有功的历史数据，为分析滤油机故障原因提供了数据支持，进而可采取针对性的预防措施．【相关文献】［1］姚志松．中小型变压器使用手册［M］．北京:机械工业出版社，2008:5-8．［2］贺家李．电力系统继电保护原理［M］．第4版．北京:中国电力出版社，2010:20-30．［3］史兴华．供电局实时/历史数据库PI典型应用案例［M］．北京:中国电力出版社，2009:2-20．［4］戈东方．电力工程电气设计手册:第1册［M］．北京:中国电力出版社，1989:50-55．。

接地电阻在线监测系统在智能变电站的应用李福俊摘要：接地电阻值是变电站接地网是否安全的重要指标，利用接地电阻在线监测系统，可实现智能变电站地网运行状态的可视化。

接地电阻智能测量仪表和数据采集装置就地采集数据后，以IEC61850数据格式上传至后台系统，后台系统实现数据存储、分析、报警、远传等功能。

不需对地网进行开挖，仅在变电站建设时进行一次性安装就位，就可以实现对接地网接地电阻的状态监测，结构简单、操作方便，提高了智能变电站的可靠性。

关键词：接地电阻；在线监测；智能变电站0 引言智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、信息平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能。

在线监测是智能变电站的重要工具，利用在线监测系统，可实现变电站设备及运行的状态可视化，是实现智能变电站全寿命周期综合优化管理的有效手段。

变电站接地网将故障电流安全地引入地下，限制故障电位上升，用于保证电网系统安全可靠运行。

其中，接地电阻数值是接地网的重要参数，也是表征接地网是否安全的主要指标，对电力系统安全运行起到重要作用。

虽然在线监测系统已广泛应用于智能变电站中并发挥了巨大作用，但监测对象主要针对电气设备，接地电阻的在线监测系统在智能变电站中目前尚为空白。

现有变电站接地电阻测量周期约为3~6年一次，需要开挖已建接地网，依靠人工手持检测设备测试。

此方法不但步骤复杂，耗费人力物力，而且手工记录数据不便于保存分析，容易出现误差，与智能变电站的先进理念相差甚远。

为解决上述问题，将接地电阻在线监测系统用于智能变电站，实现实时监控、提前预防、快速报警的功能，具有可靠性高、安装方便操作简单等优点。

1 系统拓扑接地电阻在线监测系统主要分为就地采集设备和后台设备。

就地采集设备包括接地电阻智能测量仪表和数据收集装置。

小电流接地系统单相接地故障检测新方法
魏云冰;李书强;杨位杰
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】2013(000)003
【摘要】讨论了电力系统故障发生后，系统对故障检测的要求。

利用形态小波对故障后的零序电流信号进行分解，并对分解后的近似信号进行Top-Hat和Bottom-Hat运算，得到零序电流的波谷与波峰信号出现的先后时刻关系，从而进行故障选线，大量的仿真实验证明此方法的有效性。

与小波分解相比，此方法运算简单，只涉及到加、减和取极值运算。

【总页数】4页(P60-63)
【作者】魏云冰;李书强;杨位杰
【作者单位】郑州轻工业学院电气信息工程学院，郑州 450002;郑州轻工业学院电气信息工程学院，郑州 450002;郑州轻工业学院电气信息工程学院，郑州450002
【正文语种】中文
【中图分类】TM711.2
【相关文献】
1.一种新型小电流接地系统单相接地故障检测装置的设计 [J], 薛易;任垚
2.参数识别法在10kV小电流接地系统继发性单相接地故障检测中的应用研究 [J], 张维;宋国兵;吴敏秀;陈兵;赵肖旭
3.浅谈小电流接地系统单相接地故障检测 [J], 董克文
4.浅谈小电流接地系统单相接地故障检测 [J], 董克文
5.基于零序导纳的小电流接地系统单相接地故障检测技术及其应用 [J], 胡兴海因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

断路器在线监测数据采集系统中的应用研究文档————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：摘要：介绍了断路器在线监测数据采集系统的功能特点及硬件构成，分析了采用大规模可编程逻辑器件CPLD（Complex Programmable Logic Device）实现系统的功能扩展和逻辑控制的优势，详细论述了如何利用CPLD 实现CPU外围器件片选、I/O和通信功能扩展、大容量存储器的扩展.逻辑仿真及硬件调试结果表明,CPLD能很好地实现系统的逻辑功能，采集系统逻辑设计合理可行，该器件的应用既简化了电路的设计，又提高了系统的可靠性。

基于CPLD＋CPU模式的系统结构必将在电力设备在线监测领域获得广泛的应用。

关键词：大规模可编程逻辑器件；数据采集；断路器；在线监测本文介绍了基于大规模可编程逻辑器件CPLD（Complex Programmable LogicDevice)为CPU协处理器的断路器在线监测数据采集系统,简化了系统的硬件设计，提高了系统的稳定性，并使系统维护方便,有效地实现数据采集与存储上传的并行通信,具有功能集成度高、编程方便的优点.1断路器在线监测数据采集系统基本功能1。

1系统监测基本参量[1］a。

监测断路器开断电流，送主CPU进行断路器触头电寿命预测计算.b。

监测故障线路母线电压。

c。

监测断路器合5 分闸线圈电流，监测电磁铁及所控制的锁闩或阀门及连锁触头等在操作过程中的工作情况.d。

监测断路器合5 分闸线圈电压,监测控制回路与电压是否正常e。

监测断路器分5 合闸时间及合5 分位置.f. 监测断路器动作次数统计.g。

监测液压或气压机构启动次数,根据记录的启动次数，估计出机构的漏油或漏气情况.1.2采集系统实现的功能数据采集系统可实现存储、开出告警、遥信、系统自维护、网络通信及可扩充功能.2系统硬件工作原理及结构框图数据采集系统结构框图如图1所示。