[發明專利]面向配電系統的故障檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201710334875.9
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107204662B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 趙千川;楊文
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

1.一種配電系統的故障檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據配電系統的物理結構及電能的傳輸和分配關系構建所述配電系統的能量網絡模型，其中，所述構建所述配電系統的能量網絡模型進一步包括：將配電網絡的饋線區段等效為一個網絡的節點，斷路器開關等效為網絡中連接兩個節點的邊，并且邊的權值為節點之間傳遞的能量，進而得到所述配電網絡的能量網絡；

基于能量平衡建立饋線區段、分段開關狀態和電力參數的關聯分析模型；

采集所述配電系統的電力監測數據和開關狀態；以及

根據所述能量網絡模型和所述關聯分析模型以及所述配電系統的電力監測數據和開關狀態檢測饋線故障和傳感器故障。

2.根據權利要求1所述的配電系統的故障檢測方法，其特征在于，所述關聯分析模型為在所述能量網絡中，節點的輸入能量與輸出能量應滿足能量平衡的要求，以此建立的傳感器測量數據與饋線區段的拓撲結構之間的關聯模型。

3.根據權利要求1-2任一項所述的配電系統的故障檢測方法，其特征在于，檢測所述饋線故障的步驟包括：

判斷能量網絡中的任意一個節點是否存在除監測以外的能量注入或能量輸出；

如果存在，則所述任意一個節點依據監測的電力參數不滿足能量平衡關系，并檢測所述任意一個節點的相鄰節點能量平衡情況，一旦所述相鄰節點能量平衡，則所述任意一個節點存在故障。

4.根據權利要求3所述的配電系統的故障檢測方法，其特征在于，檢測所述傳感器故障的步驟包括：

判斷所述能量網絡中任意兩個相鄰節點是否出現能量不平衡；

如果出現，且若不考慮所述任意兩個相鄰節點之間的能量傳輸，則分析所述任意兩個相鄰節點共同的輸入輸出，其中，若輸入輸出平衡，則確定是所述任意兩個相鄰節點之間的傳感器故障，否則表明所述任意兩個相鄰節點同時存在故障。

5.一種配電系統的故障檢測裝置，其特征在于，包括：

第一構建模塊，用于根據配電系統的物理結構及電能的傳輸和分配關系構建所述配電系統的能量網絡模型，其中，所述第一構建模塊具體用于將配電網絡的饋線區段等效為一個網絡的節點，斷路器開關等效為網絡中連接兩個節點的邊，并且邊的權值為節點之間傳遞的能量，進而得到所述配電網絡的能量網絡；

第二構建模塊，用于基于能量平衡建立饋線區段、分段開關狀態和電力參數的關聯分析模型；

采集模塊，用于采集所述配電系統的電力監測數據和開關狀態；以及

檢測模塊，用于根據所述能量網絡模型和所述關聯分析模型以及所述配電系統的電力監測數據和開關狀態檢測饋線故障和傳感器故障。

6.根據權利要求5所述的配電系統的故障檢測裝置，其特征在于，所述關聯分析模型為在所述能量網絡中，節點的輸入能量與輸出能量應滿足能量平衡的要求，以此建立的傳感器測量數據與饋線區段的拓撲結構之間的關聯模型。

7.根據權利要求5-6任一項所述的配電系統的故障檢測裝置，其特征在于，所述檢測模塊包括：

第一判斷單元，用于判斷能量網絡中的任意一個節點是否存在除監測以外的能量注入或能量輸出；

第一檢測單元，當存在時，所述任意一個節點依據監測的電力參數不滿足能量平衡關系，用于檢測所述任意一個節點的相鄰節點能量平衡情況，一旦所述相鄰節點能量平衡，則所述任意一個節點存在故障。

8.根據權利要求7所述的配電系統的故障檢測裝置，其特征在于，所述檢測模塊還包括：

第二判斷單元，用于判斷所述能量網絡中任意兩個相鄰節點是否出現能量不平衡；

第二檢測單元，當出現，且若不考慮所述任意兩個相鄰節點之間的能量傳輸時，用于分析所述任意兩個相鄰節點共同的輸入輸出，其中，若輸入輸出平衡，則確定是所述任意兩個相鄰節點之間的傳感器故障，否則表明所述任意兩個相鄰節點同時存在故障。