[發明專利]廣域零序電流分布信息的配電網故障區段精確定位方法

有效

• 申請號: 201811442318.X
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109298288B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 梁睿;徐皓遠;葉開;彭楠;周魯天
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 王路

本發明公開了廣域零序電流分布信息的配電網故障區段精確定位方法，在每條配電線路上間隔一定距離裝設錄波型故障指示器，每兩個故障指示器的距離為一個區段，當線路上發生單相接地故障時，沿線布置的故障指示器啟動并記錄零序電流幅值，根據故障線路與非故障線路零序電流幅值沿線分布的差異，按照本發明給出的規則判斷故障區段。本發明的廣域零序電流分布信息的配電網故障區段精確定位方法不受過渡電阻與故障初始角的影響，無論是中性點不接地系統，還是諧振接地系統，本發明都能迅速、可靠地利用故障指示器的測值確定故障區段，此外，在發生母線故障時也能進行有效判斷，具有較高的實際應用價值。

技術領域

本發明涉及電力系統電力線路故障定位的設計領域，尤其涉及一種廣域零序電流分布信息的配電網故障區段精確定位方法。

背景技術

小電流接地系統中單相接地故障發生幾率最高。雖然在發生單相接地故障后，允許系統帶故障運行一段時間，但若不快速、準確地排查、消除故障，容易發展成嚴重的短路故障，影響系統的安全可靠運行，造成巨大的損失。目前，常見的故障區段定位方法通常僅能判斷故障點所在的一段線路，故障定位范圍較廣，仍然需要檢修人員長距離巡線查找故障點。因此，將故障點定位至更小的區段對于縮短巡線時間、減少經濟損失、提高系統穩定性具有重要意義。

目前，隨著配電自動化技術的發展，用于監測線路三相負荷電流、零序電流、溫度等運行信息的新型故障指示器已在配電網中有大量應用，可以將故障信息實時上傳至主站。因此，研究利用分布式故障指示器測量電流信息的故障區段定位方法能夠有效縮小故障定位的范圍，具有重要的現實意義。

發明內容

發明目的：為了進一步縮小故障點的范圍，本發明提出廣域零序電流分布信息的配電網故障區段精確定位方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

廣域零序電流分布信息的配電網故障區段精確定位方法，包括如下步驟：

步驟一：在小電流接地系統的每一條配電線路上，從線路首端至末端，間隔L_s安裝一個錄波型故障指示器，故障指示器間距的計算方法如下所示：

其中，SD為所安裝的錄波型故障指示器的AD采樣位數，K為故障指示器所能測量的最大零序電流，I_min為故障指示器最小動作零序電流，L為整個小電流接地系統線路長度，k為裕度系數，k＝1.5；優選的，兩個故障指示器的間距L_s為1.5km。

步驟二：按照以下規則對故障指示器編號：

對于多分支的小電流接地系統，按照從左到右，從上到下的順序，遍歷每一個故障指示器，每一個故障指示器的編號記為pq，由兩部分組成：

p代表該故障指示器所在的支路，

q代表每條支路上故障指示器的排序，

把相鄰的兩個故障指示器i、j之間的線路定義為一個定位區段S_i-j；

步驟三：當線路上發生接地故障時，沿線布置的故障指示器啟動，測量該處的零序電流幅值I_pq，并將I_pq按編號順序存放在矩陣I_z的第p行第q列，

其中，I_z為m×n階矩陣,m為配電線路的總數，n為線路上的最大故障指示器數，對于故障指示器安裝數量小于n的線路，使用0元素填充空缺位置；

步驟四：利用下式對矩陣I_z中的元素進行處理，形成新的矩陣I′_z：