[發(fā)明專利]一種有源配電網(wǎng)的故障測(cè)距方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710353758.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107238779B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張林利;李立生;蘇建軍;劉洪正;蔣斌;孫勇;邵志敏;張世棟;李建修;任志剛;雍軍;文艷;房牧;董嘯;劉合金;樊迪;劉洋;劉明林;劉文華;王彥良;劉宗杰;陳曉紅;袁冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)寧供電公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

本發(fā)明公開(kāi)了一種有源配電網(wǎng)的故障測(cè)距方法，它包括以下步驟：首先獲得有源配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)，其次對(duì)每個(gè)供電區(qū)段進(jìn)行判斷以確認(rèn)故障區(qū)段，然后利用前推回代法計(jì)算故障點(diǎn)下游對(duì)故障點(diǎn)的注入電流，再者計(jì)算故障區(qū)段下游端的電壓相量和電流相量，并計(jì)算故障點(diǎn)的標(biāo)稱位置，最后計(jì)算故障點(diǎn)到變電站的距離。本發(fā)明考慮分布式電源多點(diǎn)接入，只須通過(guò)使用局部電壓電流相量以及分布式電源的同步電流相量就能進(jìn)行有源配電網(wǎng)的故障測(cè)距，而且通過(guò)比較區(qū)段兩段的電流就可實(shí)現(xiàn)對(duì)于故障區(qū)段的定位，通過(guò)計(jì)算故障電流和來(lái)自故障點(diǎn)下游電流對(duì)故障電流的貢獻(xiàn)度實(shí)現(xiàn)了對(duì)于故障的定位測(cè)距，適用于多點(diǎn)分布式電源接入的情況下的故障測(cè)距。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有源配電網(wǎng)的故障測(cè)距方法，屬于配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

各種分布式電源不斷接入配電網(wǎng)，分布式電源的滲透率也不斷提升，這都使的有源配電網(wǎng)的故障定位技術(shù)成為保障供電可靠性和供電質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一。在常規(guī)配電網(wǎng)中，利用故障點(diǎn)上游開(kāi)關(guān)處能夠檢測(cè)到故障電流而故障點(diǎn)下游開(kāi)關(guān)處檢測(cè)不到故障電流的現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段的定位。而在分布式電源高度滲透的有源配電網(wǎng)中，分布式電源提供的短路電流可能使流過(guò)故障點(diǎn)下游開(kāi)關(guān)的故障電流大于過(guò)電流整定值，導(dǎo)致常規(guī)的故障定位方法失效。

國(guó)內(nèi)外針對(duì)分布式電源對(duì)有源配電網(wǎng)故障定位的影響及相應(yīng)解決方案的研究成果主要是集中在利用阻抗法、同步機(jī)近似模型法、或使用同步電壓電流相量的方法進(jìn)行故障定位，目前上述基于同步相量定位方法，需要在開(kāi)關(guān)處加裝同步相量測(cè)量裝置和高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過(guò)比較線路兩段的相量差和智能終端之間的相互通信來(lái)實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段定位，但無(wú)法確定故障發(fā)生的距離，這些方法增加了計(jì)算工作量，并且只考慮系統(tǒng)中只接入一個(gè)分布式電源的情況，沒(méi)有考慮分布式電源多點(diǎn)接入情況。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述多目標(biāo)優(yōu)化算法的不足，本發(fā)明提出了一種適用于分布式電源多點(diǎn)接入情況下的有源配電網(wǎng)的故障測(cè)距方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)有源配電網(wǎng)的故障測(cè)距。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供的一種有源配電網(wǎng)的故障測(cè)距方法，其特征是，包括以下步驟：首先獲得有源配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)，其次對(duì)每個(gè)供電區(qū)段進(jìn)行判斷以確認(rèn)故障區(qū)段，然后利用前推回代法計(jì)算故障點(diǎn)下游對(duì)故障點(diǎn)的注入電流，再者計(jì)算故障區(qū)段下游端的電壓相量和電流相量，并計(jì)算故障點(diǎn)的標(biāo)稱位置，最后計(jì)算故障點(diǎn)到變電站的距離。

優(yōu)選地，所述源配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)包括拓?fù)洹⒇?fù)荷和線路的電氣參數(shù)，以及變電站在故障時(shí)的電壓電流相量和分布式電源的同步電流相量。

本發(fā)明提供的另一種有源配電網(wǎng)的故障測(cè)距方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟1，獲得有源配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)；

所述有源配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)至少包括以下數(shù)據(jù)：拓?fù)洹⒇?fù)荷和線路的電氣參數(shù)、變電站在故障時(shí)的電壓電流相量和分布式電源的同步電流相量；

設(shè)故障發(fā)生在節(jié)點(diǎn)k和k+1之間，則故障點(diǎn)處的電壓表示為：

其中，V_f為故障點(diǎn)處的電壓，I_f為故障點(diǎn)處的電流，Φ為三階單位矩陣，m為故障距離，Z_k,k+1為線路的串聯(lián)阻抗矩陣，Y_k為線路的并聯(lián)導(dǎo)納矩陣，為故障區(qū)段起始端k的電壓，為故障區(qū)段起始端k的電流；

故障點(diǎn)處的電流表示為：

其中，為故障點(diǎn)上游注入故障點(diǎn)的電流，為故障點(diǎn)下游注入故障點(diǎn)的電流；

故障點(diǎn)上游注入電流為：

由式(1)和式(2)得到如下故障點(diǎn)處的電阻為：