[發明專利]一種用于配電網故障定位的微型PMU裝置及其故障定位方法

在審

• 申請號: 202010831762.1
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111983384A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 劉通;孫繼友;趙晟達;馬赫;王文濤;高建山;趙云遠;趙振山;王穎;李靜;毛嘉茵;劉在旺;張玉杰
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

本發明涉及一種用于配電網故障定位的微型PMU裝置及其故障定位方法，包括依次連接的電壓電流信號采集裝置、低通濾波器、A/D轉換器，微處理器、通信模塊，在A/D轉換器與微處理器之間連接GPS定時同步器，微處理器連接存儲模塊，低通濾波器連接頻率跟蹤器。本發明體積小，環境適應性能好；可以直接測量電壓電流幅值和相角，并打上時間標簽，測量精度高；測量數據具有時間上同步、空間上范圍廣的特點；能夠實時監控配電網絡狀態，也可為穩態下各種傳統應用功能的改進和新應用提供了新的數據源，為保證電網安全運行提供新的技術途徑。

技術領域

本發明屬于配電網故障定位領域，涉及PMU，尤其是一種用于配電網故障定位的微型PMU裝置及其故障定位方法。

背景技術

隨著電網快速發展，配電網規模的迅速擴大，配電網作為電力系統的末端，其可靠性、電能質量和經濟性等直接影響電力用戶的用電體驗。而且中壓配電網具有分支多、結構復雜、運行方式多變和可用觀測點少等特點，是電力系統中故障多發的部分，實現故障的快速準確定位可以減小用戶停電時間提高供電可靠性。近些年來我國電力產業投資建設主要集中在輸電網，導致配電網在故障定位技術方面的發展嚴重不足。因此，探索實現配電線路故障快速準確定位的設備和方法變得尤為重要。

隨著我國配電網規模的迅速擴大，配電網出現故障的概率也隨之增加，同步測量裝置為解決配電網的故障定位問題提供了新思路。常規的PMU裝置受體積大、成本高、對安裝環境要求高等因素限制不適合大面積安裝，不能滿足智能配電網建設下的大面積配置要求。

本專利中利用改進的阻抗測量法進行故障點定位，彌足了傳統電抗測量法進行單端型故障定位方法受故障電阻、系統阻抗、線路對稱情況和負荷情況等多種因素的影響的弊端，使故障點定位更加準確。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種用于配電網故障定位的微型PMU裝置及其故障定位方法，微型PMU裝置采集配電線路的同步測量的電壓和電流向量，可以實現配電網線路的狀態估計和配電網故障的快速定位，提高故障查找效率，降低用戶停電時間，提高配電網的供電可靠性。

實現本發明目的的技術方案為：

一種用于配電網故障定位的微型PMU裝置，包括依次連接的電壓電流信號采集裝置、低通濾波器、A/D轉換器，微處理器、通信模塊，在A/D轉換器與微處理器之間連接GPS定時同步器，微處理器連接存儲模塊，低通濾波器連接頻率跟蹤器。

而且，所述的微處理器的型號為STM32F107。

而且，所述的電壓電流信號采集裝置的型號為ZW20-12f/630。

而且，所述的通訊模塊采用MGTC-3021全網通數據傳輸模塊。

而且，所述PMU裝置安裝在配電線路出線開關及分段開關上。

本發明還提供一種用于配電網故障定位的微型PMU裝置的故障定位方法：

若線路發生故障，該裝置檢測到采集信號中的存在的零序電壓、電流和相角等信息，被觸發的微型PMU裝置喚醒整條線路上的微型PMU裝置，這些裝置將故障時間前后一段時間的打包信號通過通訊模塊發送給主站，主站接到信號后對打包信號進行拆解，通過遍歷每兩個PMU裝置采集到的故障電流方向來確定故障區間，利用線路阻抗法確定故障點位置，并通過Eriksson算法對過渡電阻進行修正。