[发明专利]一种含分布式电源的配电网故障区域定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及配电网故障区域定位方法，特别涉及一种含分布式电源的配电网故障区域定位方法。

背景技术

当前，节能减排、绿色能源、可持续发展已成为各国关注的焦点。人类能源发展面临的第一挑战，是以可再生能源逐步替代化石能源，建造能源使用的创新体系，以信息技术彻底改造现有的能源利用体系，最大限度地提高电网体系的能源效率。智能电网正是为了应对这一挑战而提出的。智能电网主要包括智能输电网与智能配电网。配电网是电力系统面向用户的最后一环，它与用户的关系最为紧密，对用户供电可靠性和供电质量的影响也最为直接。

随着全球对环境保护和节能问题的日益关注，以及风力发电、光伏发电等可再生能源发电技术的日益成熟，分布式发电(Distributed Generation，DG)技术成为国内外研究的热点。随着DG技术的成熟，分布在负荷附近的DG越来越多的接入配电网络。当DG并网后，传统的单电源辐射状配电网变成了一个遍布电源和负荷的多电源系统，改变了配网辐射状的结构及配网潮流，配电网络的运行、控制等都将面临重大的变化，配电网自动化需要考虑DG与配电网间的协调控制，配电网的控制和管理将变得更加复杂。

由于配电网线路复杂、设备繁多，且容易受到外界因素的影响，因此配电网的故障是难以避免的。而配电网的故障，可能导致配电网的全部或局部停电。当配电网发生故障后，调度员必须及时准确地定位故障区域，迅速隔离故障并恢复对非故障失电区域的供电。配电网故障隔离与供电恢复是系统恢复中的重要问题，是配电自动化的重要任务之一。而配电网的故障区域定位是故障隔离与供电恢复的关键。因此，快速准确的配电网故障定位、隔离与供电恢复算法，对于缩短停电时间、缩小停电区域、改善服务质量以及提高调度员业务水平具有重要的现实意义。

近年来，SCADA系统提供了大量的遥测信息与报警信息，但在故障状态下配电自动化系统将采集的信息不加选择地上传至控制中心，使得工作人员很难正确、快速地判断故障区域。另外，配电管理系统(DMS)逐渐投入使用，DMS的建设特别是配电自动化系统的SCADA系统和地理信息系统(GIS)为配电网的故障定位奠定了基础。基于配网自动化的故障定位方法主要有基于矩阵算法以及专家系统或智能专家系统、模糊集理论、遗传算法、神经网络等人工智能型算法。由于矩阵算法原理简单易于实现，目前被广泛应用，但存在容错性能差的缺点；而基于智能算法的故障区域定位算法具有一定的容错性，但实用性较差。随着智能配电网的应用与推广，配电系统中将会大量接入DG，馈线中的某些区段就变为双电源供电，上述故障区域判断方法将不再适用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种含分布式电源的配电网故障区域定位方法，该方法具有易于实现、高容错性的优点。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种含分布式电源的配电网故障区域定位方法，包括以下步骤：

(1)选定配电网的n个节点，对节点进行编号；

定义各节点的电流参考正方向，其规则为：任一配电网区域至少有一个区域端口节点的参考电流正方向流入区域内；

定义与节点i的参考正方向有连接且中间无其他节点的节点为节点i的下游节点；则节点i与其所有下游节点构成一个多端口的区域i；设m为具有下游节点的节点个数，则1≤i≤m；

(2)构建配电网的网络描述矩阵：