[發明專利]基于故障指示器的配電網故障區段定位方法

有效

• 申請號: 202010516847.0
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111650473B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 王占山;萬富康;劉明凱;楊東升
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

本發明提供一種基于故障指示器的配電網故障區段定位方法，涉及配電網故障定位技術領域。該方法包括：建立帶有虛擬饋線的關聯矩陣A、建立反映配電網結構狀態的鄰接表和運用迭代方法校正得到準確的故障指示器狀態信息矩陣B；故障指示器狀態信息矩陣B和關聯矩陣A以及饋線狀態矩陣C存在這樣的關系：B＝AC。建立帶有虛擬饋線的關聯矩陣A可以解決含有分布式電源的配電網問題；由于本發明對故障指示器的狀態信息準確性有很強的依賴性，所以采用鄰接表來反應配電網結構，運用迭代方法對故障指示器狀態信息進行校正，提高了定位的準確性。通過仿真實例，驗證了本發明的有效性。

技術領域

本發明涉及配電網故障定位技術領域，尤其涉及一種基于故障指示器的配電網故障區段定位方法。

背景技術

目前，由于人們對日常生產生活用電可靠性的不斷提高，保證配電網供電可靠型的話題變得熱門起來。由于配電網規模的不斷擴大，配電網對故障的敏感程度也越來越高。據客戶故障統計數據顯示，大約80％的故障發生在配電網，因此，實現配電網中故障的快速準確定位對于提高供電的可靠性起著舉足輕重的作用。

許多優秀學者為提高配電網的供電可靠性提出了各種各樣的故障定位方法，按照原理可分為阻抗法、行波法和廣域通信法。阻抗法能夠準確地計算出故障距離，并且成本很低。然而由于配電網存在多個支路，在使用阻抗法定位故障時就會出現多個“偽故障點”，降低了故障定位的準確性。總體來看，它更加適用于長距離輸電線上的故障定位。行波法已經廣泛的應用于電力輸電系統，而且許多改進的行波法也被應用到了配電網中，然而，在發生高阻抗故障時，由于故障產生的行波幅值會出現嚴重的衰減，造成這種方法定位效率很差。再者，由于配電網饋線長度相對于輸電網長度要小很多，而行波傳播速度又很快，這就造成故障定位距離會有很大的誤差。

隨著配電自動化(Distribution Automation DA)逐漸應用到配電網當中來，廣域通信法得到了很大的發展，它通過對配電網進行多點測量來定位故障區段，主要包括矩陣算法和優化算法。矩陣算法需要對矩陣中所有元素進行遍歷搜索，因此運算量大，并且對測量信息的準確性依賴很強，抗干擾能力差；優化算法利用配電網結構和故障信息構成評價函數，并用各種尋優方法(粒子群算法、蟻群算法等等)來定位故障區段。由于配電網支路眾多，因此求解變量多，造成定位速度慢的結果，并且尋優方法本身存在易陷入局部最優的缺點，從而造成定位失敗。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于故障指示器的配電網故障區段定位方法，考慮到配電自動化的不斷推進，借助配電網中的通信測量裝置提供的電流信息來實現對故障區段的快速準確定位。

本發明所采取的技術方案是：

一種基于故障指示器的配電網故障區段定位方法，包括以下步驟：

步驟1：在配電網中的斷路器、隔離開關、熔斷器處安裝故障指示器，配電網支路末端安裝有分布式電源，同時建立帶有虛擬饋線的關聯矩陣A；

步驟1具體包括：

步驟1.1：對輻射狀配電網中含有的分布式電源，用虛擬饋線來代替該分布式電源；

步驟1.2：對故障指示器和饋線區段進行編號，設故障指示器和饋線區段的最大編號分別為M和N；

步驟1.3：設定電流從主電源向各個支路流動為正方向；

步驟1.4：令k₀＝1作為故障指示器的初始編號，i為故障指示器編號，j為饋線區段編號；規定關聯矩陣A中的元素為當饋線區段j發生故障時故障指示器i的狀態信息，即a_ij；

步驟1.5：令i＝k₀，j＝1，判斷a_ij的狀態值，令j的值自增1直到最大值N，并逐個確定a_ij的值；

步驟1.6：令k₀自增1，然后返回步驟1.5；