[发明专利]一种适用于有源配电网的故障区段定位方法

权利要求书

1.一种适用于有源配电网的故障区段定位方法，其特征在于：所述的方法首先定义有源配电网的网络正方向；第二，对该有源配电网进行区段划分；第三，采集该有源配电网内各个区段两端节点处的三相电流信息，基于各个节点的三相电流信息，计算得到各个节点处的节点综合电流；第四，设计用于节点综合电流的暂态电流信息提取的信号滤波器，利用该信号滤波器对各个区段两端节点处的节点综合电流的暂态电流信息进行提取；第五，对各个区段两端节点处的节点综合电流的暂态电流信息之间的相关因子进行实时计算，并根据各个区段的相关因子的计算结果，对各个区段进行故障判定；最后，基于有源配电网内各个区段的故障判定结果，根据有源配电网的故障区段判定方法，对该有源配电网进行故障区段定位，得到当前时刻下的故障区段定位结果；

所述的节点综合电流计算方法为：令该有源配电网内的某一个区段一端节点处的A、B以及C相电流分别为该节点处的节点综合电流为则该节点处的节点综合电流根据如下的公式计算：

其中，a、b、c分别为的组合系数，a、b、c均为实数，且同一区段两端节点处的节点综合电流的计算公式中的a、b、c的数值保持一致；a、b、c的数值之间满足如下关系式：

所述的用于节点综合电流的暂态电流信息提取的信号滤波器的设计方法为：将用于节点综合电流的暂态电流信息提取的信号滤波器的系统传递函数H(z)设计为：

其中，z为一个复变量，是Z变换算子；f为三相电流的基波频率；T_S为信号采样周期；ρ为常数，且0≤ρ<1；

所述的区段两端节点处的节点综合电流的暂态电流信息之间的相关因子的实时计算方法为：若当前的时刻为t，定义n为采样周期数，n为非负整数，则有n＝t/T_S，其中T_S为信号的采样周期，则对应于该时刻下区段两端节点p、q处的节点综合电流的暂态电流信息的采样值分别为或分别为令滑动的数据窗内的数据点总数为N，针对区段两端节点p、q处的节点综合电流的暂态电流信息分别定义两个用于保存信息采样值、维数为1×N的矩阵定义t时刻下区段两端节点处的节点综合电流的暂态电流信息之间的相关因子为R(t)，则R(t)的实时计算方法为以下10个步骤：

步骤1、初始化定义，设定T_S、N的值，令n＝0，R(0)＝0，保存

步骤2、输入t时刻下的采样值并读取其中t＝nT_S；

步骤3、判定n＝0是否成立，若判定结果为是，则进入步骤4；若判定结果为否，则进入步骤5；

步骤4、令保存令R(0)＝0，并进入步骤8；

步骤5、判定0<n<N是否成立，若判定结果为是，则进入步骤6；若判定结果为否，则进入步骤7；

步骤6、令保存令R(nT_S)＝0，并进入步骤9；

步骤7、令保存

步骤8、令

步骤9、输出t时刻下的相关因子R(t)，即R(nT_S)的数值，其中t＝nT_S；

步骤10、令n＝n+1，进入下一个时刻，返回步骤2；

所述的区段的故障判定方法为：在t时刻下，将区段两端节点处的节点综合电流的暂态电流信息之间的相关因子的数值R(t)与设定的判定阈值σ进行比较，判定区段内是否发生故障；具体的判定依据是：若R(t)≥σ，则区段内没有发生故障；若R(t)<σ，则区段内发生故障；其中，判定阈值σ设定为：-0.5≤σ≤-0.75；

所述的有源配电网的故障区段判定方法分为以下几个步骤：

步骤1、输入有源配电网内各个区段的故障判定结果，生成系统的故障状态矩阵W，该矩阵的表达式为W＝[w₁ w₂…w_d]，其中，d为该有源配电网内的区段总数；w_i为第i个区段的故障状态，i为区段的编号，i＝1,…,d，若该区段内发生故障，则w_i＝1；若该区段内没有发生故障，则w_i＝0；

步骤2、基于矩阵W进行如下判定，其判据为：若矩阵W中所有的元素的值均为0，则该有源配电网内没有故障发生，处于正常运行状态；若矩阵W中存在非0元素，则该有源配电网内发生故障，非0元素所对应的区段为故障区段；

步骤3、输出有源配电网的故障区段定位结果：若该有源配电网内没有发生故障，则输出“系统正常运行”；若该有源配电网内发生故障，则输出“系统故障”，并同时输出故障区段的编号。