[发明专利]基于多点同步测量数据的配网故障粒子群定位算法

权利要求书

1.一种基于多点同步测量数据的配网故障粒子群定位算法，其特征在于，包含以下过程：

步骤S1、在配网线路上依次设定多个故障检测点，通过PMU装置采集各个故障检测点的故障电流电压信号；

步骤S2、在配网线路中选取一条两端均有检测点的线路，通过两点同步采样数据对线路参数进行修正；

步骤S3、对配网线路中的所有检测点电压电流波形进行卡伦布尔变换三相解耦；

步骤S4、通过选取线模分量作定位计算；

步骤S5、利用相模变换解耦后的故障分量在时域上列故障点微分方程；

步骤S6、通过采用粒子群算法求出故障点微分方程的最优解，得到故障距离的最佳估计值。

2.如权利要求1所述一种基于多点同步测量数据的配网故障粒子群定位算法，其特征在于，所述步骤S2进一步包含以下过程：

实际线路的传播系数和特征阻抗分别为γ'、Z_c'，

式中，j表示虚数单位，L₀'为实际线路单位长度的电感参数，G₀为给定的线路单位长度的电导参数，C₀为给定的线路单位长度的电容参数，R₀为给定的线路单位长度的电阻参数，ω为系统角频率；

在配网线路中选取一条两端均有检测点的线路，设两端检测点的电压电流采样瞬时值分别为u₁、u₂、i₁、i₂经全周波傅里叶变换后得到其基波分量

所述基波电压电流分量满足如下的传输线方程：

式中，l表示两个检测点之间的距离，最终得到校正后的线路电感参数L₀'。

3.如权利要求2所述一种基于多点同步测量数据的配网故障粒子群定位算法，其特征在于，所述步骤S4进一步包含以下过程：用单位长度线路正序参数L₀'、C₀、R₀乘以线路长度即可得到线路的总正序参数。

4.如权利要求1所述一种基于多点同步测量数据的配网故障粒子群定位算法，其特征在于，所述步骤S5进一步包含以下过程：

设配网系统中有N个检测点，PMU装置采集的电压电流值分别为u₁、u₂、u₃……u_N和i₁、i₂、i₃……i_N，故障点对地电压为u_f；

已知故障发生在上述配网系统中任意一条线路上，选取此线路上离故障点较近的一点为参考节点，设故障点离此参考节点的距离为d，通过故障分析法建立各检测点与故障点的电压电流方程如下所示：

故障点对地电压u_f的值根据采样点的不同而变化；将故障点对地电压u_f用u₁表示，建立了不含u_f的各检测点之间电压电流关系如下所示：

5.如权利要求4所述一种基于多点同步测量数据的配网故障粒子群定位算法，其特征在于，对所述各检测点之间电压电流关系式进行离散化，每个采样点所建立的方程组中都只有故障距离d一个未知参数，且故障距离d仅与故障点到参考节点的电阻值和电抗值成正比；离散化后的各检测点之间电压电流关系式为故障距离d的线性方程；

由于各个所述检测点数据同步采样，设检测点每个周期采样K个点，列写故障方程时仅用到1/4个周波，则共有个方程，且在所述m个方程中，待求解的未知参数只有故障d，所述m个方程组成的方程组为超定方程组，通过转换所述各检测点之间电压电流关系式得到：

Ad＝b

其中A和b都是m×1的列向量，其值通过检测点的离散电压电流值计算出来。