[发明专利]一种适用于有源配电网的故障区段定位方法

说明书

一种适用于有源配电网的故障区段定位方法，基于有源配电网的网络正方向的定义，对该有源配电网进行区段划分。采集各个区段两端节点处的三相电流信息，经计算得出各个节点处的节点综合电流。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。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。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。

技术领域

本发明涉及一种有源配电网的故障区段定位方法。

背景技术

配电网的故障定位技术能够快速准确的找到配电网内故障的具体方位，是实现配电网内故障的小范围隔离的重要支撑技术，有利于配电网内故障的快速检修。因此，配电网的故障定位技术对配电网的安全稳定运行有着重要的作用与意义。

目前，越来越多的分布式电源(Distributed Generators，DG)接入配电网，使得传统的配电网变为有源配电网。有源配电网在拓扑结构和运行方式上与传统配电网有着较明显的区别，其中DG发电与负荷用电的波动性、系统潮流的双向性以及系统运行拓扑与方式的灵活性使得配电网中现有的继电保护容易出现误动、拒动的情况，系统内的保护装置变得难以协调配合。传统的配电网故障定位方法由于没有考虑到DG接入后给配电网带来的新变化，因此不再适用于有源配电网。

中国发明专利201210532103.3公开了一种基于阻抗模型短路故障特征的含DG配电网故障区间判定方法，该方法通过建立分析模型得出故障区间判定的电流阈值，在实际应用中受模型参数准确度与网络运行拓扑变化的影响大，不具备自适应性。中国发明专利201610000272.0公开了一种具有容错性的含分布式电源配电网故障定位方法，该方法利用FTU或故障指示器设备上传的故障电流信息，通过对开关故障电流信息和线路状态信息进行编码建立了故障位置求解的数学优化模型，并采用和声搜索算法搜索最优解，最终得到故障的具体位置，但该方法所需的计算量将随配电网规模的增大而呈指数增长，使得该方法在具备一定规模的配电网内难以取得较快的定位速度。N.Perera等人在《IEEETRANSACTIONS ON POWER DELIVERY》2008年第23卷第4期所著《Isolation of Faults inDistribution Networks with Distributed Generators》中通过比较小波系数的符号实现故障区段的定位，但小波算法冗长复杂，对硬件的采样率及数据处理能力要求高，高昂的配置成本使其在配电网中难以实现应用。

国内外现有的针对有源配电网的故障定位方法的研究大多采用多个彼此之间相互独立的节点处的电压或电流信息，这使得这些研究方法的自适应性存在一定不足。考虑到有源配电网内实时波动的发电与用电以及灵活的系统运行拓扑和运行方式，这使得有源配电网的故障定位方法必须具备较好的自适应性。此外，当有源配电网内发生故障时，故障点往往距离电源比较近，必须快速准确的隔离故障所在区段，否则将可能导致严重的后果，例如DG的脱网和频率失稳等严重问题。

综上所述，为了应对有源配电网对快速准确的故障小范围隔离的实际需求，有源配电网中需要一种兼具快速性和自适应性的故障区段定位方法。

发明内容

本发明的目的在于针对已有的有源配电网的故障定位方法所存在的自适应性不足的问题，提出一种适用于有源配电网的故障区段定位方法。

本发明可以在有源配电网内实现故障的区段定位，能够在有源配电网内发生多种故障，如单相接地短路、两相接地短路、两相相间短路、三相短路的情况下快速、准确地定位故障，且不受非故障扰动的影响，具有良好的自适应性。

本发明所采取的技术方案是：