本发明属于配电网故障检测，具体涉及一种配网单向接地故障分布式边缘计算检测系统。
背景技术：
1、配电网系统架设范围广、线路类型复杂，是电力系统的薄弱环节，提高和保障配网供电可靠、减少非故障停电意义重大，配电网主要是小电流接地系统，接地故障特征不明显，为迅速、准确地检测和确认接地故障支路增加了难度，易造成伴随接地故障发展而来的多点接地或相间短路等扩展性危害，所以接地故障的有效治理是提高配电网供电可靠和安全性的关键，为此本发明提出一种配网单向接地故障分布式边缘计算检测系统。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种配网单向接地故障分布式边缘计算检测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种配网单向接地故障分布式边缘计算检测系统，包括包括采集分析模块、边缘计算诊断分析模块、故障定位模块；
3、多个采集分析模块沿配网线路由线路首端向受末端多点分布安装在配电网中，采集分析模块采集各区段的电网三相电压和三相电流，并合成零序电压和零序电流，通过零序电压、零序电流、三相电流的暂态特征变化，判断其安装位置下游是否发生的单相接地，并将区段接地结果、接地故障录波数据上传给其所属的边缘计算诊断分析模块；
4、所述边缘计算诊断分析模块，分布安装于配网线路的首端，收集其所监测的配网线路中所有对应的分布式采集分析模块上传的区段接地结果、接地故障录波数据，通过对故障录波数据的二次诊断分析，并对比原区段接地结果，可以确认或修正分布式采集分析模块的故障区段结果，最终形成统一的线路接地结果、区段定位结果，上传到故障定位模块；
5、所述故障定位模块，集中安装于配网系统的监控主站，收集各边缘计算诊断分析模块上传的各线路接地结果、区段定位结果，结合配网实时电气拓扑，进行全系统的故障区段定位分析，并将最终故障区段定位结果进行向用户展示。
6、优选的，所述采集分析模块包括：
7、1)每条配网线路，沿配网线路的首端到末端，依据线路的具体走向，依次分布安装多个采集分析模块；
8、2)采集分析模块，都采集安装处的三相相电压、三相相电流，并在内部通过软件算法，分别合成出零序电压、零序电流；
9、3)采集分析模块，为保证高阻接地时仍旧能够可靠的进行接地判断，采用了零序电流突变法来进行接地故障发生的判断，即对合成的零序电流、以及零序电流的突变量的进行分析，判断电网是否发生单相接地故障，判断的方法为：
10、
11、其中：δi0为零序电流突变量，为当前周波的零序电流i0i与前一周波的零序电流i0(i-1)的差值；为零序电流突变量设定值，为零序电流告警设定值；
12、4)采集分析模块，在判断出单相接地发生后，同时采用带功率闭锁的零序暂态功率法、以及带功率闭锁的三相相电流不对称突变法进行区段接地分析，只有两种方法结果都为区段下游接地时，采集模块的分析结果才为区段下游接地，否则为区段上游接地；
13、5)采集分析模块，在判断出单相接地发生后，即开始接地故障录波，将接地前4周波、到接地后8周波的电压电流数据记录下来作为接地故障录波数据，故障录波的电压电流信号包括三相电压、三相电流、合成的零序电压、合成的零序电流；
14、6)每个采集分析模块，通过无线网络或有线网络的方式，将分析出的区段接地结果、故障录波数据实时上传给对应的边缘计算诊断分析模块；
15、7)所述带功率闭锁的零序暂态功率法，首先对计算区段的三相有功功率，然后对零序电压、零序电流进行功率积分，并提取暂态特征频段的暂态功率，当区段三相有功功率为正、暂态特征功率为负时，即表明区段下游发生接地；否则为区段上游发生接地，其计算公式为：
16、
17、其中：p0为零序功率、i0为零序电流、u0为零序电压；p0z为零序暂态功率；pg为三相有功功率；
18、8)所述带功率闭锁的三相相电流不对称突变法，首先对计算区段的三相有功功率，然后对三相相电流进行三相对称性分析，当三相对称性发生突变，且其中的一相的突变、与其他两相的突变方向不同时，若三相电流不再保持相角的三相对称、且区段三相有功功率为同时为正，即表明区段下游发生接地；否则为区段上游发生接地。其计算公式为：
19、
20、其中：ip1、ip2、ip3分别为故障周波的三相相电流；ip1(i-1)、ip2(i-1)、ip3(i-1)为故障周波前一周波的三相相电流；δip1为任意一相电流暂态突变量，δip2、δip3为与δip1的不同的其他两相电流暂态突变量；分别为故障周波的三相相电流的电流相角；pg为三相有功功率；
21、优选的，所述边缘计算诊断分析模块包括：
22、1)每条配网线路，都配备一个边缘计算诊断分析模块，此模块安装于配网线路的首端；
23、2)每个边缘计算诊断分析模块，通过无线网络或有线网络的方式，收集其所属配网线路上安装的全部分布式采集分析模块，在接地后上传的区段接地结果、接地故障录波数据；
24、3)每个边缘计算诊断分析模块，对各分布式采集分析模块上传的接地故障录波数据，进行区段接地波形相关性分析，当相邻区段的相关性为较强时，表明相邻区段为同一接地特征，即同为接地区段或不接地区段；当相邻区段的相关性极小时，则表明相邻区段为不同接地特征，即分别为接地区段与不接地区段，再结合各区段上报的区段接地结果，找到相邻区段相关性由较强变为极小、区段接地特征由接地变为不接地的区段，即改区段为线路的接地区段；否则为该线路没有发生接地，接地点在其他线路上。
25、4)每个边缘计算诊断分析模块，通过无线网络或有线网络的方式，将线路接地结果、区段定位结果，上传给故障定位模块；
26、5)所述区段相关性分析，主要对线路各区段上传的三相电流、零序电流进行，其计算方法为：
27、
28、其中：rij为相邻两个线路i、j区段的相关系数，iik、分别为区段i的三相电流、零序电流的采样值及其平均值，ijk、分别为区段j的相电流、零序电流采样值及其平均值；pgi、pgj分别为i、j区段的有功功率。
29、优选的，所述故障定位模块包括：
30、1)整个配网系统中，只配备一个故障定位模块，负责整个配网系统的故障定位分析；
31、2)故障定位模块，通过无线网络或有线网络的方式，得到配网各线路的线路接地结果、区段定位结果；
32、故障定位模块，同时对配网线路进行电气拓扑，实时识别电网实际供电结构，再综合各线路的接地结果、区段定位结果，得到最终的故障线路、及故障区段，并将结果向用户展示。
33、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出了一种配网单相接地故障分布式边缘计算诊断分析系统，可以实现故障线路的准确选线和故障点快速定位，避免接地故障对配网系统造成持续的安全威胁、防止事故扩大，提高配电网供电可靠性和安全性，适应当前对配电网系统发生故障时，既要保证可靠供电减少非计划停电，又要快速定位并及时跳闸清除故障点消除触电隐患，减少触电伤亡事故保障人身安全的要求。
1.一种配网单向接地故障分布式边缘计算检测系统，其特征在于：包括采集分析模块、边缘计算诊断分析模块、故障定位模块；
2.根据权利要求1所述的一种配网单向接地故障分布式边缘计算检测系统，其特征在于：所述采集分析模块包括：
3.根据权利要求1所述的一种配网单向接地故障分布式边缘计算检测系统，其特征在于：所述边缘计算诊断分析模块包括：
4.根据权利要求1所述的一种配网单向接地故障分布式边缘计算检测系统，其特征在于：所述故障定位模块包括：
