[發明專利]配電網故障定位方法、裝置和系統

在審

• 申請號: 202010966337.3
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112114229A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 劉培杰;陶飛達;鐘運平;賴詩鈺;鄒水強;沈志毅;游景方
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司河源供電局
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G06F17/16
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明公開了一種配電網故障定位方法、裝置和系統，其中，配電網故障定位方法包括：獲取配電網線路中檢測點采集的故障暫態波形，根據所述檢測點采集的故障暫態波形構造時頻矩陣；計算所述時頻矩陣與所述檢測點所在區域的分支樣本庫中樣本時頻矩陣的相似度；根據時頻矩陣相似度計算結果選出故障線路；在所述故障線路，計算采集的故障暫態波形相對樣本故障點以及相鄰樣本故障點處故障暫態波形的整體波幅偏差，根據整體幅值偏差計算結果確定故障點位置。該方法容易實現且不易受間歇性電弧、過渡電阻等因素影響，可以達到提高配電網故障點定位的可靠性，降低定位成本等效果。

技術領域

本發明實施例涉及電力系統故障檢測技術，尤其涉及一種配電網故障定位方法、裝置和系統。

背景技術

配電網作為電力網的末端，由于直接與用戶段相接，其故障將直接影響人們的日常生活和經濟活動。而配電網結構復雜、不確定因素眾多，是電力系統中故障最為頻發的部分。由配電網故障造成的停電事故約占總停電事故的95％以上，其中70％的事故由單相接地故障或母線故障引發。對于配電網的單相接地故障，由于故障特征量微弱，一直缺乏可靠的線路故障定位方法。隨著人們對配電網自動化水平要求的提高，根本上解決配電網的故障定位問題意義重大。

目前國內外常用的配電網故障定位方法主要有阻抗法，注入信號法和行波法。阻抗法通過故障點電壓和電流得到線路阻抗，從而求取故障距離；注入信號法是向配電網中注入特征信號，利用信號檢測裝置來定位故障點位置；行波法根據波在傳輸線路上波阻抗不連續節點的反射特性來確定故障點距離，原理上可分為單端法和多端法。

以上常用的配電網故障定位方法存在眾多亟待解決的問題：首先，在面對電纜架空線混合線路時，存在兩種類型線路波速的換算問題。另外，阻抗法易受過渡電阻、線路分支等因素影響；注入信號法的可靠性易受間歇性電弧、過渡電阻的影響；單端法中波頭的識別較為困難，特別是在拓撲結構復雜的配電網中，波頭來源更加難以區分；雙端法的成本較高。這些問題時刻制約著電力系統的進一步發展。

發明內容

本發明提供一種配電網故障定位方法、裝置和系統，以提高配電網中故障定位可靠性，并快速定位出故障區域。

第一方面，本發明實施例提供了一種配電網故障定位方法，包括：

獲取配電網線路中檢測點采集的故障暫態波形，根據所述檢測點采集的故障暫態波形構造時頻矩陣；

計算所述時頻矩陣與所述檢測點所在區域的分支樣本庫中樣本時頻矩陣的相似度；

根據時頻矩陣相似度計算結果選出故障線路；

在所述故障線路，計算采集的故障暫態波形相對樣本故障點以及相鄰樣本故障點處故障暫態波形的整體波幅偏差，根據整體幅值偏差計算結果確定故障點位置。

第二方面，本發明實施例提供了一種配電網故障定位裝置，包括：

波形獲取模塊，用于獲取配電網線路中的故障暫態波形；

計算模塊，用于根據波形獲取模塊獲取的故障暫態波形構造時頻矩陣，計算所述時頻矩陣與分支樣本庫中所有樣本時頻矩陣的相似度，計算所述故障暫態波形相對樣本故障點以及相鄰樣本故障點處故障暫態波形的整體波幅偏差；

故障定位模塊，用于根據時頻矩陣相似度計算結果選出故障線路，根據整體幅值偏差計算結果確定故障點位置。

第三方面，本發明實施例提供了一種配電網故障定位系統，包括：暫態信號檢測裝置、信息匯集裝置、通信網絡、定位主站，告警終端；

所述暫態信號檢測裝置安裝在配電線路上，用于記錄線路故障發生時刻的暫態信號；

所述信息匯集裝置與所述暫態信號檢測裝置以及故障定位主站通信連接；將其覆蓋區域內的暫態信號檢測裝置采集和記錄的數據進行處理；