[發明專利]一種配電網故障定位方法及系統

有效

• 申請號: 201711403304.2
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108120900B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 戴義波;張建良;姚薔
• 申請（專利權）人: 北京映翰通網絡技術股份有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 11401 北京金智普華知識產權代理有限公司
• 代理人: 巴曉艷

本發明公開了一種配電網故障定位方法，該方法包括：對包含多層網絡模塊和雙向長短時記憶網絡模塊的深度神經網絡模型框架進行機器學習訓練，從而得到最優深度神經網絡模型；各監測終端對配電網進工況錄波得到錄波數據，并對錄波數據進行截取獲得故障波形區域；利用最優深度神經網絡模型中的多層網絡模塊對故障波形區域進特征提取；各監測終端將特征數據上傳至系統主站，并有系統主站進行特征數據歸集，并根據配電網拓撲結構將位于同一傳輸線路上的監測終端的特征數據組合成特征數據序列；將特征數據序列輸入雙向長短時記憶網絡模塊從而獲得各監測終端與故障點之間的相對位置。

技術領域

本發明涉及電力檢測技術領域，尤其涉及一種配電網故障定位方法。

背景技術

CN103728532中公布了一種在配電線路分段開關中安裝特殊的配電自動化饋線終端來進行接地故障定位的方法。此發明中配電自動化饋線終端采集零序電壓3U0和零序電流3I0，然后對3U0和3I0進行一系列處理并提取特征，然后利用預設的故障判定規則來判定當前配電自動化饋線終端所在的開關相對于接地故障點的位置，最后結合多個配電自動化饋線終端來定位故障區段。

上述技術方案中，在故障判定時僅利用單個終端自身采集的故障信息進行判定，沒有有效利用多個終端采集的故障信息綜合判定，而利用接地故障時多個終端之間的特征進行比較判定會有更高的判定準確性，并且終端只輸出是否處于故障路徑上的信號量信息(0或1)，而故障特征信息在完成故障判定后就丟棄了，事后無法進一步對故障進行深入的分析，同時更新終端中預設的故障判定規則往往需要通過升級終端程序才能完成，對大量終端進行升級需要很大的工程維護量，而且終端在升級過程中會有一段時間處于停止工作狀態。

CN104101812公開了一種小電流接地配電網的故障檢測定位方法與系統。該系統由饋線監測單元、通信終端、系統主站組成。饋線監測單元在檢測到疑似接地故障后，無線同步觸發另外兩相傳輸數據。系統主站、通信終端采用GPS授時，通信終端和饋線監測單元通過時分復用無線通信網絡進行對時。系統主站通過通信終端匯聚多個點的三相饋線監測單元的故障錄波數據，然后在主站中從錄波中提取零序電壓和零序電流的暫態信號，計算特征值，包括：幅值、平均值、微分值、積分值及其組合，暫態零序有功功率、零序無功功率，并計算各個位置暫態零序電壓和零序電流信號波形的相似性，根據接地故障點前后在暫態零序電壓和零序電流特征值和波形相似性上的差別，對篩選出的疑似故障線路上的各個位置，優先進行判斷，定位接地故障點。

但是為了捕獲足夠的接地故障信息，故障錄波會采用較高的采樣率，通常單個錄波通常會達到幾十K字節的大小，由此產生以下問題：1.錄波傳輸需要較長時間，對故障判定的實時性有一定影響；2.在故障高發季節,同一個主站轄區內可能在短時間內會出現多條線路故障的情況，因為單個錄波的收集往往會經過幾十次的數據交互，導致可能會在一段時間內有大量的數據流涌入主站，因此需要主站具有長時間處理大量數據流量的能力，對主站的性能要求較高；3.當前大部分具有故障錄波的配電終端都是采用無線網絡和主站通訊,大量的錄波數據會產生不小的無線資費，運營成本較高。

同時，現有技術中的故障定位方法將波形特征提取與故障定位判斷分為兩個步驟，即配電網中的終端設備獲取的配電網拓撲中的多位置原始波形，需先采取人工提取特征，再用特征進行故障定位，這種故障定位判斷方案沒有使用直接反饋的端對端訓練方法，因此故障定位識別的準確率受限。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是提供一種端對端的神經網絡模型用配電網的故障定位判定，同時將波形的特征提取內置于配電網的監測終端中以降低監測終端與系統主站之間的數據交互量。