[發明專利]一種配電網的故障定位方法及其系統

有效

• 申請號: 202110059564.2
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112881860B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 喻錕;劉戰磊;曾祥君;陳柏宇;楊理斌
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52;G01R31/58
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 姚瑤

1.一種配電網的故障定位方法，其特征在于：

所述故障定位方法用于故障選線時，執行如下過程：

獲取配電網母線上每個分支線路的線路零序對地電流；再將相鄰分支線路的所述線路零序對地電流分別兩兩相減得到每個分支線路的對地電流差；最后，利用幅值判據識別故障線路；

其中，將第一個分支線路作為最后一個分支線路的下一相鄰分支線路；

所述故障定位方法用于故障區段定位時，所述定位方法執行如下過程：計算配電網分支線路中每個區段的區段零序對地電流；再將相鄰區段的所述區段零序對地電流分別兩兩相減得到每個區段的對地電流差；最后，利用幅值判據識別分支線路上的故障區段；

其中，將每個分支線路各自等間距分段以及將分支線路第一個區段作為所述分支線路上最后一個區段的下一相鄰區段；

所述幅值判據是基于分支線路i為故障線路或分支線路i上區段H為故障區段時，對應分支線路i、i-1或分支線路i上區段H、H-1的對地電流差的幅值與分支線路i為非故障線路或分支線路i上區段H為非故障區段時的差異推導的。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述幅值判據中區段H滿足下述不等式，則分支線路i上區段H為故障區段，公式如下：

所述幅值判據中分支線路i滿足下述不等式，則分支線路i為故障線路，公式如下：

式中，分別表示分支線路i上區段H-1、區段H的對地電流差，等于分支線路i上區段H與區段H+1的區段零序對地電流的差值，N等于分支線路i上區段總數，分別表示分支線路i-1、分支線路i的對地電流差，等于分支線路i與分支線路i+1的線路零序對地電流的差值，n等于分支線路總數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述幅值判據中區段定位的判據為：若分支線路i上區段H與區段H-1的對地電流差的相位相差180°且幅值相等，則分支線路i上區段H為故障區段。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：進行故障選線或故障區段定位之前還包括步驟：

調節零序電壓的幅值和相位，調節規則為：調節幅值和相位使零序電壓向量的端點處于封閉區域S的范圍內；

所述封閉區域S是以故障相電動勢為X軸建立極坐標系時，由下述公式表達的封閉區域；

式中，θ為零序電壓超前故障相電動勢的角度，為零序電壓，為故障相電動勢。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：調節零序電壓的幅值和相位使得零序電壓相角滯后故障相電動勢60°，幅值等于相電動勢幅值。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：零序電壓的幅值和相位是利用柔性電壓調節裝置進行調節的。

7.一種基于權利要求1-6任一項所述的定位系統，其特征在于：包括獲取模塊、差值模塊以及定位模塊；

所述定位系統應用于故障選線時：

所述獲取模塊，用于獲取配電網母線上每個分支線路的線路零序對地電流；

所述差值模塊，用于計算得到每個分支線路的對地電流差；

所述定位模塊，用于利用幅值判據識別故障線路；

所述定位系統應用于故障區段定位時：

所述獲取模塊，用于計算配電網分支線路中每個區段的區段零序對地電流；

所述差值模塊，用于計算得到每個區段的對地電流差；

所述定位模塊，用于利用幅值判據識別分支線路上的故障區段。

8.根據權利要求7所述的定位系統，其特征在于：還包括投入配電網的柔性電壓調節裝置以及采集終端，所述采集終端與所述獲取模塊連接；

所述柔性電壓調節裝置，用于調節零序電壓的幅值和相位；

所述采集終端，用于采集配電網中母線上每個分支線路的線路零序對地電流以及用于采集配電網分支線路中每個區段的區段零序電流。