[发明专利]一种配电网故障定位方法

说明书

本申请公开了一种配电网故障定位方法，包括：获取台区内智能监测终端的配电网波形数据，构建三维故障时变特征矩阵；根据三维故障时变特征矩阵，得到故障特征变量集，对故障特征变量集聚类，构建目标为最小化簇间相似度的最优化函数；求解最优化函数，得到时变特征变量的故障信息权；将时变特征变量的故障信息权进行加权求和，得到综合故障信息权；获取综合故障信息权中最大值相对应的簇类，作为智能监测终端分类状态结果；根据标记为故障组的智能监测终端，得到故障区段定位。本申请能够对台区内故障发生时刻前后的各参量变化情况实现特征全面抽取，灵活适应配电网工作模式以及不同故障类型的变化，实现快速准确的故障区段定位。

技术领域

本申请涉及配电网故障监测技术领域，尤其涉及一种配电网故障定位方法。

背景技术

随着国民经济的飞速发展，配电网作为电力系统的重要组成部分，其规模也在不断的增大，且变得复杂。我国中低压配网以架空线为主，线路的结构尤为复杂，分支众多，易发生故障。据统计，电力系统在运行过程中，由配网故障造成的停电事故约占总停电事故的95％以上，其中70％的事故由单相接地故障或母线故障引发。为了实现配网系统故障的快速隔离，恢复配网系统的正常运行，需要准确快速地实现配电网的故障定位。

目前，实现配电网的故障定位的方法主要有行波法和注入信号法。行波法在输电网中已经得到了广泛的应用，当接地点发生故障后，故障点会沿着线路前、后传递一个行波，行波有速度和衰减，通过在故障前后节点测量行波的值和时间点可以定位出故障点所在位置。注入信号法是在电源侧人工接入一个信号(比如10Hz)，这个信号通道是通过接入点和接地点形成回路，大部分从接地点走出去，监测沿线信号通道中没信号的位置即为故障点所在位置。

在上述实现配电网的故障定位的方法中，行波法适用于高压输电线路，因为高压输电线路是一条或少数几条分支的线路，行波易于识别与分析，而配电网复杂的线路结构和众多的分支会造成行波信号的衰减及信息混叠干扰，从而无法实现配电网故障的准确定位。使用注入信号法的前提是将故障线路从母线中隔离，在离线情况下进行，但这会导致停电，影响供电质量，并且该方法需要人工进行信号的探测，定位花费时间较长，在自动化程度、容错性及装置性能等方面均有所欠缺。

发明内容

本申请提供了一种配电网故障定位方法，以解决现有技术中无法精确且有效的定位出配电网中的故障位置的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请实施例公开了一种配电网故障定位方法，所述方法包括：

获取台区内智能监测终端的配电网波形数据，并根据所述配电网波形数据构建三维故障时变特征矩阵；

根据所述三维故障时变特征矩阵，得到故障特征变量集，对所述故障特征变量集聚类，聚类目标设为3个簇类，标记为非故障组、故障组和故障关联组；

根据所述故障特征变量集，构建目标为最小化簇间相似度的最优化函数；

求解所述最优化函数，得到所述故障特征变量集中每个时变特征变量的故障信息权；

将所述时变特征变量的故障信息权进行加权求和，得到综合故障信息权；

获取所述综合故障信息权中最大值相对应的簇类，作为智能监测终端分类状态结果；

根据标记为故障组的智能监测终端，得到故障区段定位。

可选地，在上述配电网故障定位方法中，所述获取台区内智能监测终端的配电网波形数据，并根据所述配电网波形数据构建三维故障时变特征矩阵，包括：

将所述台区内任一智能监测终端编号为

提取中配电网波形数据，包括三相电流、电压、有功及无功参量，表示为：