[发明专利]一种基于统一矩阵算法的配电网故障定位方法及系统

说明书

本发明提供一种基于统一矩阵算法的配电网故障定位方法及系统，方法包括如下步骤：S1.将配电网的网络结构进行规范化处理，生成配电网线路模型；S2.构建配电网的网络描述矩阵D；S3.获取配电网的网络故障信息矩阵G；S4.计算配电网各区段的故障过流度M_k；S5.定位配电网的故障区段Q_k；系统包括：线路模型生成模块、网络描述矩阵构建模块、网络故障信息矩阵获取模块、故障过流度计算模块以及故障区段定位模块。本发明提供的基于统一矩阵算法的配电网故障定位方法及系统，基于复杂的配电网络拓扑，既能准确的定位各个区间的单一故障，又能够判定多重故障，且在故障判据上得到统一，并具有较好的容错性。

技术领域

本发明属于配电网安全运行技术领域，具体涉及一种基于统一矩阵算法的配电网故障定位方法及系统。

背景技术

我国的配电网中，10kV这个电压等级占的比重最大，可以分为城市用电、工厂用电和农村用电，配电网是由架空线路和电缆线路构成，根据对供电可靠性地要求，架空线路和电缆线路都有不同的接线方式，架空线路有辐射型、树干式以及环网式接线方式，电缆线路有多回路平行式、普通环式、拉手式、双回路辐射型等接线方式。

近年来，随着技术的提升，多电源、分布式电源以及配电网中架空-电缆混合线路的应用越来越广泛，使得配电网的网络拓扑结构更加复杂，故障定位也比较困难。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种基于统一矩阵算法的配电网故障定位方法及系统，是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的上述现有的配电网的网络拓扑结构复杂，故障定位困难的缺陷，本发明提供一种基于统一矩阵算法的配电网故障定位方法及系统，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种基于统一矩阵算法的配电网故障定位方法，包括如下步骤：

S1.将配电网的网络结构进行规范化处理，生成配电网线路模型；

S2.构建配电网的网络描述矩阵D；

S3.获取配电网的网络故障信息矩阵G；

S4.计算配电网各区段的故障过流度M_k；

S5.定位配电网的故障区段Q_k。

进一步地，步骤S1具体步骤如下：

S11.在配电网中设定功率正方向；

S12.在配电网中设定节点，按照设定顺序为节点编号，并以节点为限制界限，对配电网线路进行区段划分，定义配电网线路模型为：Q_k＝{I,II,III…n…}。配电网结构进行区段划分便于下一步采用矩阵描述网络结构。

进一步地，步骤S12中，在配电网中设定自动化开关和线路末端为节点。节点通常选用自动开关和线路末端，但不限于此，其他可作为区分配电网的结构也可作为配电网网络结构中的节点。

进一步地，步骤S12中，按照先配电网主线后配电网支线的设定顺序为节点编号。先配电网主线后配电网支线为一种常用的设定顺序方式，实际并不限于此。

进一步地，步骤S2具体步骤如下：

S21.获取配电网线路模型；

S22.设定节点数量为N；

S23.生成N阶的配电网网络描述矩阵方阵D，令配电网网络描述矩阵方阵D为节点数量为阶的方阵，该方阵说明了节点之间的关系。

进一步地，步骤S3具体步骤如下：

S31.获取配电线路故障时的每个节点故障电流；