[發明專利]一種配電網故障定位系統及方法

在審

• 申請號: 201410116320.3
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103837801A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 李建修;李立生;邵志敏;孫勇;張世棟
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種配電網故障定位系統，其特征是，包括：

變電站終端：安裝在母線上、用于實現暫態零序電壓的檢測和暫態零序電壓方向的判斷，并將檢測結果傳送至各處線路終端；

若干線路終端：安裝在配電網各分支線路上、用于實現暫態零序電流的檢測和暫態零序電流方向的判斷，并根據接受到的暫態零序電壓方向和檢測到的暫態零序電流的方向判斷其是否處在故障線路上，并將檢測結果傳送至主站；

主站：用于接收線路終端的判斷結果，確定接地故障線路區段，并將故障線路和非故障線路區分；

變電站終端與線路終端無線通信，所述變電站終端和線路終端分別與主站無線通信。

2.如權利要求1所述的一種配電網故障定位系統，其特征是，所述變電站終端包括：小電壓互感器、比例加法器和CPU依次串聯連接，CPU還與移動通信模塊、GPS模塊和電源單元分別連接。

3.如權利要求1所述的一種配電網故障定位系統，其特征是，所述線路終端包括：小電流互感器、比例加法器和CPU依次串聯連接，CPU還與移動通信模塊、GPS模塊和電源單元分別連接。

4.如權利要求2或3所述的一種配電網故障定位系統，其特征是，所述比例加法器包括：小電壓互感器二次側繞組串聯電阻R2后接入運算放大器OP07的3號管腳，運算放大器OP07的2號管腳串聯電阻R1后接地，運算放大器OP07的4號管腳和6號管腳分別接正負電源、5號管腳與CPU的I/O接口連接，電阻Rf的兩端分別接到運算放大器OP07的2號管腳和5號管腳；

電阻R3的一端連接到運算放大器OP07的3號管腳、另一端與基準電壓源AD584的1號和2號管腳分別連接，基準電壓源AD584的8號管腳接電源、4號管腳接地，基準電壓源AD584的3號和5號管腳懸空、6號和7號管腳之間連接電容C。

5.一種如權利要求1所述的配電網故障定位系統的定位方法，其特征是，包括：

（1）變電站終端實時檢測變電站輸出線路始端電壓互感器PT二次側零序電壓值；

（2）線路終端實時檢測各分支線路上零序電流互感器的零序電流值；

（3）被檢測的電壓互感器PT二次側零序電壓值超過預設的啟動值后，變電站終端記錄設定時間內的暫態零序電壓值；

（4）被檢測的電流互感器CT二次側零序電流值超過預設的啟動值后，線路終端記錄設定時間內的暫態零序電流值；

（5）變電站終端將設定時間內的暫態零序電壓數據進行累加求和，若累加和大于等于0，則標記暫態零序電壓方向為1；若累加和小于0，則標記暫態零序電壓方向為0；并將零序電壓方向傳輸給各處線路終端；

（6）線路終端將設定時間內的暫態零序電流數據進行累加求和，若累加和大于等于0，則標記零序電流方向為1；若累加和小于0，則標記零序電流方向為0；

（7）各線路終端根據暫態零序電流、暫態零序電壓的方向判斷是否位于故障路徑上；并將判斷結果遠程傳輸到主站，由主站確定出故障區段。

6.如權利要求5所述的一種配電網故障定位系統的定位方法，其特征是，所述步驟（7）中判斷線路終端是否位于故障路徑上的方法為:若暫態零序電壓與暫態零序電流方向不同，則在故障路徑上，若相同，則不在故障路徑上。

7.如權利要求5所述的一種配電網故障定位系統的定位方法，其特征是，所述步驟（7）中，主站接收各線路終端的暫態零序電流和暫態零序電壓方向數據，沿著配電線路拓撲圖依次檢測各線路終端的暫態零序電流和暫態零序電壓方向：

若線路終端的暫態零序電流和暫態零序電壓方向相同，則判斷該線路終端位于非故障線路上；

若第n個線路終端的暫態零序電流和暫態零序電壓方向相反，則繼續檢測，直至檢測到第m個線路終端的暫態零序電流和暫態零序電壓方向相同，則判斷第n個線路終端到第m個線路終端為故障區段。

8.如權利要求7所述的一種配電網故障定位系統的定位方法，其特征是，所述主站根據檢測結果對配電線路拓撲圖進行對比著色，對故障區域標紅，準確區分故障區域和非故障區域。