[發(fā)明專利]配電網(wǎng)的故障定位裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310356104.1
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN104375055B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 吳之林;何立漢;許之晗;伊利亞.沃爾哈
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 封新琴

技術領域

本發(fā)明公開的實施方式涉及電力系統(tǒng)上的故障定位裝置和方法，尤其是針對對配電網(wǎng)（Distribution Network）上的故障進行定位的裝置及方法。

背景技術

在電力系統(tǒng)中，故障的快速、準確定位是一個非常重要的環(huán)節(jié)，以保證電力系統(tǒng)的正常運行進而降低系統(tǒng)平均停電持續(xù)時間指標（system average interruption duration index,SAIDI）。當一個故障發(fā)生時，例如短路故障，必須要作出快速的響應以縮小該短路故障影響的范圍。

在輸電網(wǎng)（transmission network）上通過現(xiàn)有的阻抗法(impedance-based method)可較容易找到故障點位置，因為輸電網(wǎng)通常只有一條主線路。但是，對于配電網(wǎng)來說，其除了包括一條主線路以外，還包括大量的分支線路及分支負載。因此，通過現(xiàn)有的阻抗法來定位配電網(wǎng)上的故障點則很困難，無法獲得較高的精準度，且效率低下。

因此，有必要提供一種改進的故障定位裝置及方法以解決至少上述技術問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于上述提及之技術問題，本發(fā)明的一個方面在于提供一種故障定位裝置。該故障定位裝置包括：

至少一個傳感器，安裝在配電網(wǎng)上，用于感應安裝位置的電流并將該配電網(wǎng)分割成至少兩個區(qū)域；及

故障位置評估裝置，其包括故障區(qū)域確定單元，用于根據(jù)該傳感器感應的電流來確定該至少兩個區(qū)域中哪個區(qū)域為故障區(qū)域。

本發(fā)明的另一個方面在于提供另一種故障定位裝置。該故障定位裝置包括：

至少一個傳感器，安裝在配電網(wǎng)上，用于感應安裝位置的電流及電壓；

故障位置評估裝置，包括：

節(jié)點區(qū)間選擇單元，用于依次選取該配電網(wǎng)內(nèi)的每一個節(jié)點區(qū)間；

節(jié)點區(qū)間分類單元，用于將每一個選取的節(jié)點區(qū)間分類至一個對應的等效故障模型；

故障位置參數(shù)計算單元，用于基于對應的等效故障模型計算每一個選取的節(jié)點區(qū)間中假定故障點的故障距離‘D’及故障阻抗‘RF’；及

候選故障位置記錄單元，用于當計算出的故障距離‘D’及故障阻抗‘RF’滿足RF≥0及0≤D≤DT時，將對應的假定故障點記錄為候選故障位置，其中，‘DT’為對應節(jié)點區(qū)間的總長度。

本發(fā)明的再一個方面在于提供一種故障定位方法。該故障定位方法包括：

感應配電網(wǎng)中至少一個位置的電流；

基于該至少一個位置將該配電網(wǎng)分割成至少兩個區(qū)域；及

根據(jù)該至少一個位置處感應的電流來確定該至少兩個區(qū)域中哪個區(qū)域為故障區(qū)域。

本發(fā)明提供的故障定位裝置及方法，通過在配電網(wǎng)中設置傳感器，通過該傳感器將配電網(wǎng)分割為若干個區(qū)域，一方面可以根據(jù)傳感器感測的電流確定該若干區(qū)域內(nèi)哪一個區(qū)域為故障區(qū)域，因此縮小了故障排查范圍；另一方面，根據(jù)故障位置評估裝置來對故障區(qū)域內(nèi)的所有節(jié)點區(qū)間進行計算以找出符合上述兩個條件的節(jié)點區(qū)域中的候選故障位置。計算出來的候選故障位置的數(shù)量往往很少，有時甚至只有一個，在此基礎上，操作人員便可較容易的排查出真實的故障位置，花費的時間大大縮短，且精確度也非常高。

附圖說明

通過結合附圖對于本發(fā)明的實施方式進行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中：

圖1所示為應用本發(fā)明故障定位裝置的配電網(wǎng)的一種實施方式的示意圖。

圖2所示為本發(fā)明故障定位系統(tǒng)的較佳實施方式的部分示意圖。

圖3所示為圖1配電網(wǎng)中顯示出一個故障區(qū)域的示意圖。

圖4所示為本發(fā)明故障定位系統(tǒng)的較佳實施方式的另一部分示意圖。

圖5所示為本發(fā)明故障定位方法的較佳實施方式的流程圖。

圖6所示為圖1配電網(wǎng)中顯示出一個故障區(qū)域及其內(nèi)三個PPFP的示意圖。

圖7-圖14分別所示為八種等效故障模型的等效示意圖。

圖15所示為圖1配電網(wǎng)中顯示出一個故障區(qū)域及其內(nèi)一段節(jié)點區(qū)間的示意圖。

圖16所示為圖15所示節(jié)點區(qū)間與其對應的等效故障模型的示意圖。

圖17所示為圖6中包含兩個候選故障位置的示意圖。

圖18所示為四種故障阻抗下應用本發(fā)明故障定位裝置進行定位故障具有的距離精確度的仿真圖。

具體實施方式