[發(fā)明專利]一種含分布式電源的配電網(wǎng)單相斷線故障定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011096589.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN112269101B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜雪;劉濟(jì)銘;劉城杰;龐海東;劉兵;楊忠;龍曉軒;歐陽金鑫;李華鵬;陳宣林;唐學(xué)用;李慶生;楊明波;肖揚(yáng);張盛安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;G01R31/52;G01R29/16;G01R19/165;G01R27/02;G01R21/00
• 代理公司: 南京禹為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 李照祿

本發(fā)明公開了一種含分布式電源的配電網(wǎng)單相斷線故障定位方法，包括，設(shè)定饋線末端出現(xiàn)單相斷線故障時(shí)分布式電源機(jī)端負(fù)序電壓的最小值作為啟動(dòng)門檻；通過比較機(jī)端負(fù)序電壓實(shí)測(cè)值與所述啟動(dòng)門檻的大小，判斷饋線的斷線情況，并決定是否啟動(dòng)斷線定位；若啟動(dòng)所述斷線定位，則設(shè)定定位閾值；通過比較分布式電源機(jī)端零序電壓和所述定位閾值，并結(jié)合各個(gè)分布式電源之間的拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)而確定單相故障發(fā)生的位置。本發(fā)明僅需分布式電源零負(fù)序電壓、功率和負(fù)荷阻抗，就能準(zhǔn)確識(shí)別較大過渡電阻的配電網(wǎng)單相短路故障，且不受分布式電源功率和負(fù)荷阻抗影響，易于實(shí)現(xiàn)，具有較高的靈敏性和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含分布式電源的配電網(wǎng)單相斷線故障定位方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)故障除了常見的短路故障外，隨著配電網(wǎng)規(guī)模日益龐大以及分布式能源高滲透接入微電網(wǎng)等更復(fù)雜的運(yùn)行方式，斷線故障也成為了影響配電網(wǎng)正常運(yùn)行的重要影響因素。長(zhǎng)期以來，配電網(wǎng)的單相接地故障及相間故障處理得到了廣泛關(guān)注，但對(duì)于斷線故障識(shí)別與處理的相關(guān)報(bào)道較少。

單相斷線故障是小電流接地系統(tǒng)中常見的故障類型。由于配電線路自身的特點(diǎn)，當(dāng)饋電線路發(fā)生單相斷線不接地故障時(shí)，母線的相電壓、相電流變化并不明顯，從而不易被發(fā)現(xiàn)，但長(zhǎng)時(shí)間不對(duì)稱運(yùn)行將對(duì)用戶產(chǎn)生不利影響。10kV線路單相斷線后，對(duì)于單相用戶，斷線相用戶停電，非斷線相用戶電壓偏低；對(duì)于三相動(dòng)力用戶，用戶缺相，電機(jī)跳停、運(yùn)行異常甚至燒毀。由于小電流接地系統(tǒng)沒有反映單相斷線不接地故障的保護(hù)裝置，因此發(fā)生單相斷線故障后，往往由用戶反映至用電監(jiān)察，調(diào)控部門才會(huì)發(fā)現(xiàn)。并且，發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)出現(xiàn)斷線之后，如何去尋找斷線位置同樣是一大難題。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)斷線故障定位主要依賴于人工巡線，通過對(duì)配電網(wǎng)線路進(jìn)行分段拉合的方式來發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)斷線區(qū)域，這存在著工作量大、難以及時(shí)定位故障等問題。當(dāng)配電網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)線路情況復(fù)雜、短路點(diǎn)隱蔽時(shí)，準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地進(jìn)行配電網(wǎng)斷線定位尤為困難，嚴(yán)重影響配電網(wǎng)的供電可靠性。因此，如何快速、便捷地發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確地定位配電網(wǎng)斷路故障，對(duì)于確保配電網(wǎng)高可靠運(yùn)行具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

已有研究所提出的配電網(wǎng)單相斷線故障定位方法存在著靈敏度和適應(yīng)性的問題，目前含分布式電源的配電網(wǎng)單相斷線故障保護(hù)方面存在著較大的技術(shù)局限性，單相斷線故障無法有效地識(shí)別和切除，已成為電力系統(tǒng)的重要安全隱患。因此，如何準(zhǔn)確定位含分布式電源的配電網(wǎng)單相斷線故障，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

鑒于上述現(xiàn)有存在的問題，提出了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明提供了一種含分布式電源的配電網(wǎng)單相斷線故障定位方法，能夠準(zhǔn)確定位含分布式電源的配電網(wǎng)單相斷線故障。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：包括，設(shè)定饋線末端出現(xiàn)單相斷線故障時(shí)分布式電源機(jī)端負(fù)序電壓的最小值作為啟動(dòng)門檻；通過比較機(jī)端負(fù)序電壓實(shí)測(cè)值與所述啟動(dòng)門檻的大小，判斷饋線的斷線情況，并決定是否啟動(dòng)斷線定位；若啟動(dòng)所述斷線定位，則設(shè)定定位閾值；通過比較分布式電源機(jī)端零序電壓和所述定位閾值，并結(jié)合各個(gè)分布式電源之間的拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)而確定單相故障發(fā)生的位置。

作為本發(fā)明所述的含分布式電源的配電網(wǎng)單相斷線故障定位方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述啟動(dòng)門檻包括，第i條饋線在t時(shí)刻的啟動(dòng)門檻值如下式：

其中，Z_s-為上一級(jí)系統(tǒng)等值負(fù)序阻抗，H_i為中間變量，m為第i條饋線上切入功率最小的分布式電源，分別為該分布式電源下游負(fù)荷的正序阻抗和負(fù)序阻抗，為中間變量。