[发明专利]基于多采样点的配电网故障的主动行波定位方法及系统

说明书

本发明提供一种基于多采样点的配电网故障的主动行波定位方法。主动行波定位方法包括：设置主动注入初始行波信号；获取由初始行波信号经过多采样点的其中之一及故障点后分别产生对应的反射波，各采样点对应其分支路线，其中，根据初始行波信号的幅值及反射波的幅值的比值筛选出分支线路的数量，分支路线包括末端及主干线路端；根据各采样点的分支路线的末端、主干线路端与线路始端和故障点端的反射波计算各采样点与线路始端和故障点端的距离合集矩阵，对距离合集矩阵进行列计算定位主干线路端与故障点端的距离。本发明提供的主动行波定位方法，通过多次测量提供测量精度及可靠性。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化技术领域，具体而言，涉及一种基于多采样点的配电网故障的主动行波定位方法及系统。

背景技术

我国中低压配电网一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式(称为小电流接地系统)。小电流接地系统具有较高的供电可靠性，可在故障后持续运行一定时间，但由于故障电流较小，故障定位难度较大。

目前，配网故障定位领域研究主要基于稳态量，利用故障指示器或配网自动化终端数据完成故障区段(故障支路)定位。现有配网故障定位的主要问题在于：受故障类型影响大，在单相接地故障情况下可靠性较低，而单相接地占总故障的70％以上。与稳态量定位方法相比，暂态量不受系统接地方式影响，还可用于长距离配网线路故障点的精确定位，因此，认为是解决单相接地故障定位最有前途的方案。但应用存在以下问题：

(1)依靠故障产生的暂态量(也称为被动定位法)完成故障定位，受过渡电阻影响较大。相对高压输电线路，配网线路由于杆塔高度较低，山火、外部搭接等原因导致的故障概率较高，而这些故障在初始阶段过渡电阻普遍较高，故障波头较为平滑，定位的精度和可靠性都明显降低。

其中，山火、外物搭接等故障的特点是初始过渡电阻较高，故障状态稳定后电阻较低。

(2)线路结构较为复杂，配电网线路一般都存在分支线路(T接线)，多分支线路会导致行波信号衰减及波形畸变，体现为行波波头较为平滑，影响故障定位精度。

(3)受装置成本、安装条件限制，就地安装的终端装置可靠性相对较低，特别是发生异常状态的概率较高，依靠行波到达时刻的故障定位方法可靠性明显降低。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种基于多采样点的配电网故障的主动行波定位方法及系统，克服配电网被动行波法技术的不足，提出一种主动行波法作为配电网永久性故障情况下的定位手段。针对配电网特征阻抗不连续点影响反射波识别问题，提出了利用多点数据通过线路结构递推的反射波识别方法。通过上述技术手段的应用，提高配电网故障点定位的可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于多采样点的配电网故障的主动行波定位方法，所述主动行波定位方法包括：

设置主动注入初始行波信号；

获取由所述初始行波信号经过多采样点的其中之一及故障点后分别产生对应的反射波，各采样点对应其分支路线，其中，根据所述初始行波信号的幅值及反射波的幅值的比值筛选出分支线路的数量，分支路线包括末端及主干线路端；

根据各采样点的分支路线的末端、主干线路端与所述线路始端和故障点端的反射波计算各采样点与所述线路始端和所述故障点端的距离合集矩阵，对所述距离合集矩阵进行列计算定位所述主干线路端与所述故障点端的距离。

作为一种可选的实施方式，在所述“根据各采样点的分支路线的末端、主干线路端与所述线路始端和故障点端的反射波计算各采样点与所述线路始端和所述故障点端的距离合集矩阵，对所述距离合集矩阵进行列计算定位所述主干线路端与所述故障点端的距离”之后，所述主动行波定位方法还包括：

当所述初始行波信号的幅值偏低或所述分支线路的数量过多时；