[发明专利]有源配电网分布式馈线自动化故障定位方法

摘要

本发明提供一种有源配电网分布式馈线自动化故障定位方法，其为一种基于故障电流过流状态信息与故障电流相位差信息、利用配电线路上开关配设的智能分布式FA终端实施的新型有源配电网分布式FA故障定位方法；现场实施时，分布式电源接入配电网时均通过断路器接入，且在各分布式电源侧断路器、变电站出口断路器和线路各负荷开关上均配设智能分布式FA终端；智能分布式FA终端通过故障电流过流状态与故障电流相位的统计与分析，分别确定故障区段；故障定位准确，且能有效解决分布式电源的高渗透率接入以及多分支线路配电网络的故障定位难题，可靠性高，工程实施性强且能有铲减小对通信网络的依赖。

主权项

1.一种有源配电网分布式馈线自动化故障定位方法，其特征在于：其利用配电线路上开关配设的智能分布式FA终端基于故障电流过流状态信息与故障电流相位差信息实施；采用如下定义：定义一：开关：包括变电站出口断路器、分布式电源侧断路器和线路负荷开关；开关用SW表示；本地FA终端：是指进行故障定位的智能分布式FA终端，其所配属的开关为本地开关；定义二：区段S：表示配电线路某一区段内所有开关的集合；一个开关SW的左端区段定义为Sl，右端区段定义为Sr；定义三：fco：表示智能分布式FA终端检测的其所配属开关的故障电流状态， fco=1，表示监测到故障电流；fco=0，表示没有监测到故障电流；定义四：表示开关SW的左端区段Sl内不包括本地开关SWj的所有其他开关对应的故障电流状态总和； 表示开关SW的右端区段Sr内不包括本地开关SWj的所有其他开关对应的故障电流状态总和；且将记作fcsum；定义五：f：表示本地FA终端故障定位的结果，即故障标志；f=1表示本地FA终端定位到故障发生在本地开关的左端区段Sl或者右端区段Sr；f=0表示左端区段Sl或者右端区段Sr未发生故障；定义六：Δθ：表示电流相位差；δ：表示计算电流相位差时，考虑线路阻抗及故障电阻影响而预设的误差角；方法包括以下步骤：①本地FA终端判断其所属的本地开关是否为变电站出口断路器，若为变电站出口断路器，执行步骤②；若本地开关为负荷开关或分布式电源侧断路器，执行步骤⑤；②变电站出口断路器的右端区段Sr配设的智能分布式FA终端与本地FA终端通信且传递过流状态信息；本地FA终端统计fcsum的值，并根据fcsum的值相应执行步骤③或步骤④；③若fcsum=0，本地FA终端判定故障发生在Sr区段，赋值故障标志f=1，并执行步骤⑧；④若fcsum=1，本地FA终端判定Sr区段不带分支线，本地FA终端接收Sr区段内另一开关配设的智能分布式FA终端发送的电流波形信息并计算变电站出口断路器与Sr区段内另一开关的电流相位差，若相位差满足Δθ∈[180°‑δ，180°+δ]，则判定故障发生在Sr区段，赋值故障标志f=1；否则判定无故障发生，赋值故障标志f=0，并执行步骤⑧；若fcsum>1，本地FA终端判定Sr区段带分支线，Sr区段内不包括本地开关的所有开关配设的智能分布式FA终端将电流波形信息传递给本地FA终端，本地FA终端分别计算Sr区段内所有过流开关的电流相位差，若有任意一组电流相位差满足Δθ∈[180°‑δ，180°+δ]，则判定故障发生在Sr区段，赋值故障标志f=1；否则判定无故障发生，赋值故障标志f=0，并执行步骤⑧；⑤本地开关为负荷开关或者DG侧断路器，其左端区段Sl或者右端区段Sr配设的智能分布式FA终端分别与本地FA终端通信且传递过流状态信息，本地FA终端统计fcsum的值，并根据fcsum的值相应执行步骤⑥或步骤⑦；⑥若fcsum=0，则判定无故障发生，赋值故障标志f=0，并执行步骤⑧；若fcsum=1，则判定故障发生在Sr或者Sl区段，赋值故障标志f=1，并执行步骤⑧；⑦若fcsum≥2，本地FA终端接收Sr区段内不包括本地开关的所有开关配设的智能分布式FA终端发送的电流波形信息并分别计算Sr区段内所有过流开关的电流相位差，若有任意一组电流相位差满足Δθ∈[180°‑δ，180°+δ] ，则判定故障发生在Sr区段，赋值故障标志f=1，并执行步骤⑧；若Sr区段内所有过流开关的电流相位差均不满足Δθ∈[180°‑δ，180°+δ]，本地FA终端接收Sl区段内不包括本地开关的所有开关配设的智能分布式FA终端发送的电流波形信息并分别计算Sl区段内所有过流开关的电流相位差，若有任意一组电流相位差满足Δθ∈[180°‑δ，180°+δ] ，则判定故障发生在Sl区段，赋值故障标志f=1，并执行步骤⑧；若Sl区段内所有过流开关的电流相位差也均不满足Δθ∈[180°‑δ，180°+δ]，则判定Sl区段和Sr区段均无故障发生，赋值故障标志f=0，并执行步骤⑧；⑧完成故障定位，执行步骤⑨；⑨若故障标志f=1，则进行故障隔离；若故障标志f=0，则无需进行故障隔离。