[发明专利]一种基于拓扑动态识别的低压配电网故障定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于拓扑动态识别的低压配电网故障定位系统及方法，系统包括数据采集与传输层、故障定位层及应用层；其中用户表箱数据采集模块及分支箱数据采集模块分别采集数据，并将相关故障信息上传；故障定位模块用于向分支箱数据采集模块、用户表箱数据采集模块发送相关指令通知，并获取数据信息、低压配电网各线路运行状态数据和用户电能表数据，对低压配电网拓扑结构中的节点稳定性进行评估，选择最短路径，判断故障原因，利用节点间的模糊关联阈值定位故障节点的位置；最后将故障定位信息上传至云平台，并将故障信息传输给用户及工作运维人员，方便工作人员快速准确地找到发生故障的设备或线路，对故障设备及时进行抢修。

技术领域

本发明属于低压配电网故障预警领域，涉及一种基于拓扑动态识别的低压配电网故障定位系统及方法。

背景技术

近年来，我国电网规模的扩大，配电网结构日益复杂，同时，用户对供电质量和供电可靠性的要求也越来越高。为提高抢修质量和效率，缩短抢修时间，提升供电可靠性和服务水平，国网公司大力推进标准化抢修，并开展了配网生产抢修指挥平台建设工作。配电网络一旦发生故障，则需要立刻开展抢修工作，尽快恢复供电，运用配电网故障定位可有效缩短故障排查时间，降低巡线工作量，从长期看有助于提高配电网供电可靠性，是以故障的快速定位是高效开展配网抢修工作的前提和基础。但在传统的故障区域定位方法中，由于配电网结构复杂，配电网电气设备自动化程度低，只能采用开关试投的办法来确定故障区域，从而导致众多开关反复动作，给配电网重复带来了冷负荷的冲击，有可能超过馈线路的负荷极限；在低压配电网中运用故障指示器进行故障区段定位，能有效判断出配电网中是否存在故障问题，同时对故障信息进行实时监测，保证在发生故障后第一时间进行报警，但在一些分支较多、线路较为复杂的网络中，对故障的查找却比较困难，甚至可能对故障区域出现误判情况。

目前应用于低压配电网的故障定位方法也存在部分不足，基于图论知识的矩阵算法是故障定位的常见方法之一，但矩阵计算的复杂性往往局限了故障定位的效率；根据潮流变化的故障定位方法，却由于潮流信息量大，对其处理耗费大量时间,同时某些潮流正常运行时接近0，难以判断故障与否，影响了故障定位的精度。

对于故障定位而言，现有技术存在定位精确不足，故障信息不能实时获取等缺点，不能满足现代配电网对供电可靠性的要求，且配电网拓扑结构经常发生变化，这在一定程度上也增加了故障定位难度。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提出一种基于拓扑动态识别的低压配电网故障定位系统及方法，一方面通过故障预警定位装置、分支箱数据采集模块及用户表箱数据采集模块相互配合进行拓扑动态识别，另一方面在获取配电网拓扑结构的基础上，对低压配电网拓扑结构中的节点稳定性进行评估，再选择最短路径，判断故障原因，最终利用节点间的模糊关联阈值定位故障节点的位置。

本发明通过故障预警定位装置、分支箱数据采集模块及用户表箱数据采集模块相互配合进行拓扑动态识别，在获得拓扑结构的基础上，对低压配电网拓扑结构中的节点稳定性进行评估，再选择最短路径，判断故障原因，最终利用节点间的模糊关联阈值定位故障节点的位置。

一种基于拓扑动态识别的低压配电网故障定位系统及方法，所述系统包括数据采集与传输层、故障定位层及应用层。

数据采集与传输层主要由分支箱数据采集模块及用户表箱数据采集模块构成，且分别安装在各个用户表箱及各个分支箱处，用户表箱数据采集模块主要实现数据采集、特征信号接收、用户停复电事件上报及用户表箱ID号，分支箱数据采集模块主要实现分支箱及相关线路数据采集、特征信号接收、停电事件上报及分支箱ID号。