[發明專利]基于接地線電流和零序電流的配電電纜故障區段定位方法

在審

• 申請號: 202210415274.1
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114779007A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 彭楠;梁睿;王全金;張政一;王昊;王子龍;孔令昌;陳玉靜
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G06F17/16
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 胡定華

1.基于接地線電流和零序電流的配電電纜故障區段定位方法，其特征在于：所述方法的步驟如下：

步驟a，配電網運行時，獲取主電纜饋線首端接地線電流i_B(t)，利用所測接地線電流是否大于配電網正常運行時全網測量點測得的最大接線電流ζ_st判斷配電網電纜是否發生單相故障；

步驟b，當判斷配電網發生單相故障后，獲取每個電纜區段首端測量點測得的接地線電流和零序電流；對于全網中的Q個電纜區段，任一電纜區段q首端接地線電流和零序電流分別記作i_qs(t)和i_q0(t)；計算Q個電纜區段首端接地線電流和零序電流的幅值差；

步驟c，利用計算得到的Q個電纜區段首端接地線電流和零序電流的幅值差，構建幅值差比矩陣M_R，計算矩陣M_R每行元素之和，得到幅值差比和向量N_S，確定向量N_S中最大元素對應的編號，記為p_max；

步驟d，對配電網各個節點和測量點進行編號；對于全網中的P個節點，測量點數量和電纜區段數量相同，共有Q個測量點，構建空間測量矩陣S_m如下：

其中，S_m為P×Q階矩陣，s_gh為S_m中第g行第h列的元素；

步驟e，故障電纜區段兩端的節點編號g_L和g_R由如下判據確定：

其中，S_m(L,p_max)表示矩陣S_m中第L行第p_max列的元素s_Lpmax，S_m(R,p_max)表示矩陣S_m中第R行第p_max列的元素s_Rpmax；確定了故障電纜區段兩端的節點編號g_L和g_R則故障區段成功定位。

2.根據權利要求1所述的基于接地線電流和零序電流的配電電纜故障區段定位方法，其特征在于：步驟a中，配電網運行時，獲取主電纜饋線首端接地線電流i_B(t)，t∈[t₀,t₀+t_f]，利用以下判據判斷配電網電纜是否發生單相故障：

其中，函數max()用于取信號的峰值，運算符| |用于取信號采樣值的絕對值，t為時間變量，t₀接地線電流突變時刻，t_f為工頻周期，ζ_st為配電網正常運行時全網測量點測得的最大接線電流。

3.根據權利要求1所述的基于接地線電流和零序電流的配電電纜故障區段定位方法，其特征在于：步驟b中，對于接地線電流和零序電流i_qs(t)和i_q0(t)，t∈[t₀+0.5t_f,t₀+1.5t_f]，計算Q個電纜區段首端接地線電流和零序電流的幅值差d_q，計算公式如下：

d_q＝Amp(i_qs(t))-Amp(i_q0(t))

其中，Amp()為取電流幅值的函數。

4.根據權利要求1所述的基于接地線電流和零序電流的配電電纜故障區段定位方法，其特征在于：步驟c中，利用計算得到的Q個電纜區段首端接地線電流和零序電流的幅值差，構建幅值差比矩陣M_R，如下：

其中，M_R為Q階方陣，M_R中第i行第j列的元素m_ij為第i個電纜區段首端接地線電流和零序電流的幅值差d_i與第j個電纜區段首端接地線電流和零序電流的幅值差d_j的比值；計算矩陣M_R每行元素之和，得到幅值差比和向量N_S，如下：

其中，向量N_S中第k個元素n_k為矩陣M_R中第k行所有元素之和。