[发明专利]配电网的故障定位装置及方法

说明书

技术领域

本发明公开的实施方式涉及电力系统上的故障定位装置和方法，尤其是针对对配电网（Distribution Network）上的故障进行定位的装置及方法。

背景技术

在电力系统中，故障的快速、准确定位是一个非常重要的环节，以保证电力系统的正常运行进而降低系统平均停电持续时间指标（system average interruption duration index,SAIDI）。当一个故障发生时，例如短路故障，必须要作出快速的响应以缩小该短路故障影响的范围。

在输电网（transmission network）上通过现有的阻抗法(impedance-based method)可较容易找到故障点位置，因为输电网通常只有一条主线路。但是，对于配电网来说，其除了包括一条主线路以外，还包括大量的分支线路及分支负载。因此，通过现有的阻抗法来定位配电网上的故障点则很困难，无法获得较高的精准度，且效率低下。

因此，有必要提供一种改进的故障定位装置及方法以解决至少上述技术问题。

发明内容

有鉴于上述提及之技术问题，本发明的一个方面在于提供一种故障定位装置。该故障定位装置包括：

至少一个传感器，安装在配电网上，用于感应安装位置的电流并将该配电网分割成至少两个区域；及

故障位置评估装置，其包括故障区域确定单元，用于根据该传感器感应的电流来确定该至少两个区域中哪个区域为故障区域。

本发明的另一个方面在于提供另一种故障定位装置。该故障定位装置包括：

至少一个传感器，安装在配电网上，用于感应安装位置的电流及电压；

故障位置评估装置，包括：

节点区间选择单元，用于依次选取该配电网内的每一个节点区间；

节点区间分类单元，用于将每一个选取的节点区间分类至一个对应的等效故障模型；

故障位置参数计算单元，用于基于对应的等效故障模型计算每一个选取的节点区间中假定故障点的故障距离‘D’及故障阻抗‘RF’；及

候选故障位置记录单元，用于当计算出的故障距离‘D’及故障阻抗‘RF’满足RF≥0及0≤D≤DT时，将对应的假定故障点记录为候选故障位置，其中，‘DT’为对应节点区间的总长度。

本发明的再一个方面在于提供一种故障定位方法。该故障定位方法包括：

感应配电网中至少一个位置的电流；

基于该至少一个位置将该配电网分割成至少两个区域；及

根据该至少一个位置处感应的电流来确定该至少两个区域中哪个区域为故障区域。

本发明提供的故障定位装置及方法，通过在配电网中设置传感器，通过该传感器将配电网分割为若干个区域，一方面可以根据传感器感测的电流确定该若干区域内哪一个区域为故障区域，因此缩小了故障排查范围；另一方面，根据故障位置评估装置来对故障区域内的所有节点区间进行计算以找出符合上述两个条件的节点区域中的候选故障位置。计算出来的候选故障位置的数量往往很少，有时甚至只有一个，在此基础上，操作人员便可较容易的排查出真实的故障位置，花费的时间大大缩短，且精确度也非常高。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1所示为应用本发明故障定位装置的配电网的一种实施方式的示意图。

图2所示为本发明故障定位系统的较佳实施方式的部分示意图。

图3所示为图1配电网中显示出一个故障区域的示意图。

图4所示为本发明故障定位系统的较佳实施方式的另一部分示意图。

图5所示为本发明故障定位方法的较佳实施方式的流程图。

图6所示为图1配电网中显示出一个故障区域及其内三个PPFP的示意图。

图7-图14分别所示为八种等效故障模型的等效示意图。

图15所示为图1配电网中显示出一个故障区域及其内一段节点区间的示意图。

图16所示为图15所示节点区间与其对应的等效故障模型的示意图。

图17所示为图6中包含两个候选故障位置的示意图。

图18所示为四种故障阻抗下应用本发明故障定位装置进行定位故障具有的距离精确度的仿真图。

具体实施方式