[發(fā)明專利]含分布式電源的配電網(wǎng)的區(qū)段故障檢測與定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410410044.1
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104297629B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛耕;周龍;齊智平
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司11251
• 代理人: 關(guān)玲

1.一種含分布式電源的配電網(wǎng)的區(qū)段故障檢測與定位方法，其特征在于，所述的區(qū)段故障檢測與定位方法包括：故障判定與定位和故障類型識別兩部分；所述的故障判定與定位方法通過對電力系統(tǒng)區(qū)段的相電流的相角差值在非故障情況與故障情況下的分析，對是否發(fā)生故障以及故障所在的區(qū)段進(jìn)行判定：在電力系統(tǒng)為非純阻性系統(tǒng)的條件下，若某個(gè)區(qū)段的各相電流的相角差值的絕對值均為0°，則該區(qū)段內(nèi)部無故障；若某個(gè)區(qū)段內(nèi)的某相電流的相角差值的絕對值大于0°，則該區(qū)段內(nèi)的該相為故障相，且故障點(diǎn)位于該區(qū)段內(nèi)部；

所述的故障類型識別方法對故障判定與定位方法檢測出的故障進(jìn)行故障類型的識別：在故障判定與定位方法利用區(qū)段內(nèi)各相電流的相角差值識別出故障相的基礎(chǔ)上，將故障判定時(shí)刻故障區(qū)段兩端節(jié)點(diǎn)處的零序電流幅值與設(shè)定的閾值比較，判斷故障判定時(shí)刻故障區(qū)段兩端節(jié)點(diǎn)處的零序電流幅值是否均小于等于設(shè)定的閾值，從而判定故障是相間故障還是接地故障；

所述相電流的相角差值為電力系統(tǒng)等效區(qū)段兩端節(jié)點(diǎn)處的電流相角之差；

所述的區(qū)段定義為：采用n個(gè)節(jié)點(diǎn)將電力系統(tǒng)任意劃分為n+1個(gè)部分，n>0，且n為整數(shù)，令電力系統(tǒng)中任意兩個(gè)不相同節(jié)點(diǎn)之間的部分稱為這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的區(qū)段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含分布式電源的配電網(wǎng)的區(qū)段故障檢測與定位方法，其特征在于，所述的故障判定與定位方法的判定方法為：若某一區(qū)段的A相電流的相角差值、B相電流的相角差值和C相電流的相角差值的絕對值均為0°，則該區(qū)段內(nèi)部無故障；若某一區(qū)段內(nèi)的A相電流的相角差值、B相電流的相角差值和C相電流的相角差值中任意一個(gè)的絕對值大于0°，則該區(qū)段內(nèi)部有故障，且故障點(diǎn)位于該區(qū)段內(nèi)部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含分布式電源的配電網(wǎng)的區(qū)段故障檢測與定位方法，其特征在于，所述的故障類型識別方法是：若故障判定時(shí)刻發(fā)生故障的區(qū)段兩端節(jié)點(diǎn)i處的零序電流幅值I_0i小于等于設(shè)定的閾值K₀，且節(jié)點(diǎn)j處的零序電流幅值I_0j小于等于設(shè)定的閾值K₀，則所發(fā)生的故障為相間故障，否則為接地故障。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含分布式電源的配電網(wǎng)的區(qū)段故障檢測與定位方法，其特征在于，在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過設(shè)置閾值K_△θ，K_△θ>0，以進(jìn)行故障的判定，即：當(dāng)電力系統(tǒng)的某一區(qū)段的A相電流的相角差值、B相電流的相角差值以及C相電流的相角差值的絕對值均小于等于閾值K_△θ時(shí)，判定該區(qū)段內(nèi)沒有故障；當(dāng)電力系統(tǒng)的某一區(qū)段內(nèi)的A相電流 的相角差值、B相電流的相角差值以及C相電流的相角差值中任意一個(gè)的絕對值大于閾值K_△θ時(shí)，判定該區(qū)段內(nèi)發(fā)生故障，且對應(yīng)相為故障相。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含分布式電源的配電網(wǎng)的區(qū)段故障檢測與定位方法，其特征在于，所述的故障判定與定位方法包括以下實(shí)現(xiàn)步驟：

步驟一、通過各個(gè)節(jié)點(diǎn)處配置的本地測量與數(shù)據(jù)處理裝置(501)，采集三相電流信息與零序電流信息，利用傅里葉變換，得到三相電流的相角，將三相電流的相角與零序電流信息經(jīng)通信鏈路上傳繼電保護(hù)控制中心(502)；

步驟二、繼電保護(hù)控制中心(502)從數(shù)據(jù)存儲裝置中讀取當(dāng)前時(shí)刻的電力系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息，并生成當(dāng)前時(shí)刻的電力系統(tǒng)狀態(tài)信息矩陣，計(jì)算得出各區(qū)段的各相電流的相角差值，進(jìn)行故障判定與故障定位，其判據(jù)是：若電力系統(tǒng)的某一區(qū)段的A相電流的相角差值、B相電流的相角差值以及C相電流的相角差值的絕對值均小于等于設(shè)定的閾值K_△θ時(shí)，則該區(qū)段正常運(yùn)行；若電力系統(tǒng)的某一區(qū)段內(nèi)的A相電流的相角差值、B相電流的相角差值以及C相電流的相角差值中任意一個(gè)的絕對值大于設(shè)定的閾值K_△θ時(shí)，則該區(qū)段內(nèi)發(fā)生故障，且對應(yīng)相為故障相；

步驟三、繼電保護(hù)控制中心(502)記錄判斷出的故障區(qū)段標(biāo)號以及相應(yīng)的故障相，與此同時(shí)，繼電保護(hù)控制中心(502)向故障區(qū)段兩端的節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j處的保護(hù)裝置發(fā)出動作信號，切除故障區(qū)段，完成保護(hù)。