[發明專利]廣域電流時間序列的配電網單相接地故障定位方法

有效

• 申請號: 201910361647.X
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110082634B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 梁睿;徐皓遠;葉開;彭楠;王冠華;侯添鈺
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

1.廣域電流時間序列的配電網單相接地故障定位方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：在配網線路沿線安裝錄波型故障指示器，任意兩個故障指示器i、j之間的距離為L_ij；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，判斷故障區段并記錄故障線路上各個故障指示器測量的零序電流相量；

步驟二：將故障線路多測點、多時刻的零序電流信號稱作廣域電流時間序列，假設故障點上游的故障指示器為p₁,…,p_m，下游的故障指示器為q₁,…,q_n，故障指示器測量數據的時刻分別為t₁,…,t_s，分別將測得的零序電流相量I⁽⁰⁾存放在矩陣I中；

步驟三：對于矩陣I的第k行，將故障點上游故障指示器p_i、p_i+1與故障點下游故障指示器q_j-1、q_j的零序電流相量I⁽⁰⁾代入下式構造故障定位函數：

利用廣域電流時間序列構造故障定位函數矩陣Y：

其中，Y的行表示同一時刻不同測點構造的故障定位函數，列表示不同時刻相同測點構造的故障定位函數；γ⁽⁰⁾與分別為零序網絡的傳播常數和特征阻抗；

步驟四：將求解故障定位函數矩陣Y轉化成求解非線性方程組的最小二乘解，使用混合粒子群算法在故障區段內搜索故障點的位置，當滿足收斂條件時，停止迭代循環，輸出種群的最優解位置，即為故障位置。

2.根據權利要求1所述的廣域電流時間序列的配電網單相接地故障定位方法，其特征在于：步驟三中，故障定位函數的推導過程如下所示：

對于零序參數恒定的線路，在已知線路始、末端零序電壓電流相量的條件下，分別利用下兩式計算任意點x處的零序電壓、電流相量：

其中，x為距線路始端的距離，與分別代表從線路始端、末端推算至x處的零序電流相量；與分別代表從線路始端、末端推算至x處的零序電壓，二者之差的絕對值作為故障精確定位函數：

選擇p_i與q_j作為線路始、末端，利用上式構造故障定位函數

其中，為距故障指示器p_i的距離，為p_i與q_j之間的距離，以p_i作為線路首端計算p_i+1處的電流，以q_j作為線路末端計算q_j-1處的電流：

將上式移相可得：

將上式代入消掉與可以得到僅包含電流相量與線路參數的故障定位函數：

其中，x代表的是距線路始端的距離，

3.根據權利要求1所述的廣域電流時間序列的配電網單相接地故障定位方法，其特征在于：步驟四中，混合粒子群算法的目標函數為故障定位函數矩陣對應的殘差平方和函數S(x)，

其中，m、n分別代表故障線路故障點上、下游區域的故障指示器數量，s代表故障指示器測量數據的時刻點數量。