[發明專利]配電網多分支架空線路參數無關故障定位方法及系統

在審

• 申請號: 201811542076.1
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109444665A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 贠志皓;王成斌;張恒旭;石訪
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種配電網多分支架空線路參數無關故障定位方法及系統，通過獲取線路各末端故障后的電壓電流量測值和線路全長，并提取各端電壓電流的基波，假設故障分別發生在各區段，依據基爾霍夫電流定律和各相電壓電流與線路阻抗的關系，按照假設的故障區段分別列寫適定測距方程組，求解多組故障位置、分接點位置、各條線路單位長度自阻抗和互阻抗，根據各組解的情況直接定位故障點，本公開具有較高的精度，基本不受線路參數、故障位置、過渡電阻、非對稱故障類型的影響。

技術領域

本公開涉及一種配電網多分支架空線路參數無關故障定位方法及系統。

背景技術

隨著配電網規模的不斷擴大，分支線路因其供電的經濟性和靈活性而得到了廣泛的應用。多分支線路故障將影響供電的可靠性和分布式電源的運行，其復雜的線路結構也使得故障定位更具挑戰性，因此迫切需要進行配電網多分支線路故障定位算法的研究。

多分支故障定位算法多分為行波法和阻抗法。行波法依據故障行波的傳播速度和時間判斷故障位置，但是依賴高采樣速率的設備，且因為配電網線路較短，噪聲大，分支多等特點使得波頭提取較為困難。因此基于測量阻抗和線路阻抗的比值進行故障定位的阻抗法在配電網中得到了廣泛的應用。現有的單回線故障定位阻抗法發展較為成熟，多分支線算法多數是在其基礎上拓展推出。而近年來微型PMU(Micro-multifunctional PhasorMeasurement Unit)在配電網的廣泛使用，使得多端同步量測更為方便可靠，促進了基于同步量測的多分支線路故障定位算法的研究。

實際上，線路參數會受天氣、線路老化等因素的影響而偏離初始值，并且配電網線路參數的管理并沒有輸電網嚴格，其線路參數和分接點的位置甚至是未知的。同時考慮到配電網多分支線路的量測裝置一般配置于線路出口處，而非分接點處，因此現有的方法所提的要求區段雙端均可量測的單回線參數無關測距算法和所提的T接線參數無關定位算法都不能直接適用于多分支線路。

發明內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種配電網多分支架空線路參數無關故障定位方法及系統，本公開適用于多分支線路的故障定位，可以同時進行故障區段和故障點的判斷。

為了實現上述目的，本公開采用如下技術方案：

一種配電網多分支架空線路參數無關故障定位方法，包括以下步驟：

獲取線路各末端故障后的電壓電流量測值和線路全長，并提取各端電壓電流的基波，假設故障分別發生在各區段，依據基爾霍夫電流定律和各相電壓電流與線路阻抗的關系，按照假設的故障區段分別列寫適定測距方程組，求解多組故障位置、分接點位置、各條線路單位長度自阻抗和互阻抗，根據各組解的情況直接定位故障點。

作為進一步的限定，由全周波傅里葉算法提取各端電壓電流的基波。

作為進一步的限定，當故障發生在某一區段的某一點時，基于四端同步量測值，列些包含故障距離，各分接點位置、主線和兩條分支線路的單位長度自阻抗和互阻抗的對應的測距方程。

作為更進一步的限定，利用信賴域算法進行測距方程組的求解。

作為進一步的限定，當故障發生在多分支線路某一區段時，各端的故障時電壓電流工頻量均由DFT算法依據電源管理單元的采樣值求得，將各端故障時電壓電流工頻量均代入測距方程組中對應不同故障區段的測距方程組，并采用信賴域算法求出多組解。

作為更進一步的限定，確定多組解中的合理解，所述合理解為故障距離x在對應區段長度L_res范圍內，分接點位置在主線長度L_mn范圍內，各條線路單位長度阻抗參數實虛部均大于0。

作為更進一步的限定，將合理解的方程組所對應的故障區段，作為最終故障區段，輸出故障定位結果。

作為進一步的限定，當有n條分支線路時，假設各區段分別發生故障，并構建相應的測距方程組進行求解。