利用方向元件改进含分布式电源的配电网故障区段定位方法技术

本发明专利技术公开了一种利用方向元件改进含分布式电源的配电网故障区段定位方法，包括：步骤1：含分布式电源的配电网发生故障后，根据故障点周围开关上报的故障电流方向，判断故障发生在T接区域或者不含T接的其他区域；步骤2：若由主电源提供故障电流一侧的方向元件上报故障方向信息为正方向，而由分布式电源提供故障电流一侧的方向元件上报故障方向信息为反方向，据此判断故障发生在T接区域，从而隔离故障；步骤3：若故障点周围的馈线开关提供的故障电流方向信息相同，则判断故障发生在不含T接的其他区域；由于故障点两侧开关的故障电流幅值不同，而故障点一侧的开关经历的故障电流大小近似相同，据此可以判断出故障发生的具体区段并进行故障隔离。

【技术实现步骤摘要】
利用方向元件改进含分布式电源的配电网故障区段定位方法
本专利技术属于电力系统自动化
，涉及配电网的故障定位，具体来说是一种利用方向元件改进含分布式电源的配电网故障区段定位方法。
技术介绍
随着风能、太阳能、生物质能、海洋能和地热等各种新型可再生能源发电为代表的分布式发电技术的快速发展，分布式电源大量接入到配电网中,潮流分布会发生相应改变,故障时的短路电流情况也将发生很大变化，这对系统提出了新的要求,尤其是在故障定位方面,这导致传统的配电网故障定位方法不再适用。为了在分布式电源接入的情况下正确进行配电网的故障定位,必须研究新的故障定位方案,以消除分布式电源的接入对故障定位带来的影响。根据分布式电源提供的短路电流的特点，本专利技术提出一种故障定位方案，能使含分布式电源的配电网在发生故障时快速准确地找到故障区域,并对故障区域进行隔离、及时派出抢修人员进行现场处理。这对恢复供电、缩短故障区段的停电时间和促进分布式发电的发展应用有着十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是对现有的配电网故障区段定位技术进行改进，提出一种含分布式电源配电网故障区段定位方法，解决含分布式电源的配电网故障时，由分布式电源提供的短路电流对配电网故障定位的影响。本专利技术的技术方案是这样实现的，一种利用方向元件改进含分布式电源的配电网故障区段定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：含分布式电源的配电网发生故障后，根据故障点周围开关上报的故障电流方向，判断故障发生的大区域(简称故障区域)是T接区域或者不含T接的其他区域；步骤2：若由主电源提供故障电流一侧的方向元件上报故障方向信息为正方向，而由分布式电源提供故障电流一侧的方向元件上报故障方向信息为反方向，据此判断故障发生在T接区域，从而隔离故障；步骤3：若故障点周围的馈线开关提供的故障电流方向信息相同，则判断故障发生在不含T接的其他区域；由于提供流过故障点两侧开关故障电流的电源不同，则故障点两侧开关经历的故障电流幅值不同，而故障点一侧的开关经历的故障电流大小近似相同，据此可以判断出故障发生的具体区段并进行故障隔离；步骤4：若判断故障区域是不含T接的其他区域，极端情况下，故障点两侧开关经历的故障电流可能相同，无法确定具体的故障区域；此时，由变电站出线断路器过流保护动作跳闸，2s后该馈线上的DG全部从电网脱离，变电站出线断路器跳闸后经2.5～3.5s延时进行重合，若瞬时性故障则恢复全馈线供电；若是永久性故障，则变电站出线断路器再次跳闸，此时馈线开关处的故障信息排除了DG的影响，可以根据故障电流，依靠传统故障定位规则进行全范围故障定位并进行故障隔离。进一步，所述的方法中，步骤1中，在T接区域周围的馈线开关处加装方向元件，并规定由主电源提供的短路电流方向为正方向，T接区域无故障电流流过的馈线开关不考虑其方向元件的信息，只利用其他两个馈线开关的方向信息进行判断。进一步，所述的方法中，步骤2中，若根据方向元件判断故障区域为T接区域，则该区域即为相应的故障区段；若故障发生在不含T接的区域，则根据该区域内各开关经历故障电流的大小判断故障发生的具体区段。进一步，所述方法中，步骤4中，变电站出线断路器具备过流保护和一次快速重合闸功能，重合闸延时时间为2.5～3.5s；根据Q/GDW480-2010规定，非有意识孤岛的DG必须在馈线故障后2s内从电网脱离。本专利技术的优点在于：(1)考虑到分布式电源提供的故障电流对故障定位的影响，对含分布式电源的配电网故障进行准确定位；(2)利用各开关处已有的故障信息进行故障定位，减少投资。附图说明图1A为T接区域示意图。图1B为T接区域T2发生故障时故障电流方向图。图2为不含T接的其他区域A6发生故障时故障电流方向图。图中，虚线圆圈区域T1、T2、T3、T4为T接区域，区域A1、A2、A3……A13为不含T接的其他区域。S1为变电站出线开关，D1、D2为DG出线开关，A、B、C……S为馈线分段开关，方块代表断路器。分段开关B、C、L、E、F、O、P、Q、R、I、J及断路器D2需加装方向元件,K1、K2为故障点标识，箭头方向为故障时电流流向。具体实施方式以下将结合附图和实例对本专利技术做进一步说明。实施例1如图1B所示，K1点发生短路故障，发生位置在T接区域T2区域，故障电流方向如图所示。如果馈线开关S1、A、B、C、D、E、D1、Q、P、O、D2、F、G、H、I处均收集到故障过流信息，由于T2区域周围的馈线开关E、F、O安装有方向元件，馈线开关E处短路电流由主电源提供，为正方向故障电流，馈线开关F、O处短路电流由DG提供，为反方向故障电流，据此可以判断出故障发生在T2区域。实施例2如图2所示，K2点发生短路故障，发生位置在不含T接的其他区域A6区域。步骤1：如果馈线开关S1、A、B、C、D、E、D1、Q、P、O、F、G、D2、I、H均收集到故障过流信息，此时仅根据故障电流方向判断出故障发生在不含T接的其他区域。步骤2：对不含T接的其他区域的馈线开关C、D、E、F、G、H、I收集到的故障电流幅值大小进行比较，可发现流过馈线开关F、G的故障电流流过馈线开关H、I的故障电流而流过故障点两侧馈线开关G、H的电流且两者相差超过设定裕度(考虑电流互感器的传变误差、保护的采样和计算误差所带来的综合误差得到)，从而确定故障区段为馈线开关G、H之间的区域A6，完成故障定位。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用方向元件改进含分布式电源的配电网故障区段定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：含分布式电源的配电网发生故障后，根据故障点周围开关上报的故障电流方向，判断故障发生的大区域是T接区域或者不含T接的其他区域；步骤2：若由主电源提供故障电流一侧的方向元件上报故障方向信息为正方向，而由分布式电源提供故障电流一侧的方向元件上报故障方向信息为反方向，据此可判断故障发生在T接区域，从而隔离故障；步骤3：若故障点周围的馈线开关提供的故障电流方向信息相同，则判断故障发生在不含T接的其他区域；由于提供流过故障点两侧开关故障电流的电源不同，则故障点两侧开关经历的故障电流幅值不同，而故障点一侧的开关经历的故障电流大小近似相同，据此可以判断出故障发生的具体区段并进行故障隔离；步骤4：若判断故障区域是不含T接的其他区域，极端情况下，故障点两侧开关经历的故障电流可能相同，无法确定具体的故障区域；此时，由变电站出线断路器过流保护动作跳闸，2s后该馈线上的DG全部从电网脱离，变电站出线断路器跳闸后经2.5～3.5s延时进行重合，若瞬时性故障则恢复全馈线供电；若是永久性故障，则变电站出线断路器再次跳闸，此时馈线开关处的故障信息排除了DG的影响，根据故障电流，依靠传统故障定位规则进行全范围故障定位并进行故障隔离。...

【技术特征摘要】
1.一种利用方向元件改进含分布式电源的配电网故障区段定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：含分布式电源的配电网发生故障后，根据故障点周围开关上报的故障电流方向，判断故障发生的大区域是T接区域或者不含T接的其他区域，在T接区域周围的馈线开关处加装方向元件，并规定由主电源提供的短路电流方向为正方向，T接区域无故障电流流过的馈线开关不考虑其方向元件的信息，只利用其他两个馈线开关的方向信息进行判断；步骤2：若由主电源提供故障电流一侧的方向元件上报故障方向信息为正方向，而由分布式电源提供故障电流一侧的方向元件上报故障方向信息为反方向，据此可判断故障发生在T接区域，从而隔离故障,在T接区域周围的馈线开关处加装方向元件，并规定由主电源提供的短路电流方向为正方向，T接区域无故障电流流过的馈线开关不考虑其方向元件的信息，只利用其他两个馈线开关的方向信息进行判断；步骤3：若故障点周围的馈线开关提供的故障电流方向信息相同，则判断故障发生在不含T接的其他区域；由于提供流过故障点两侧开关故障电流的电源不同，则故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国生，郑涛，王增平，曹雅榕，王燕萍，朱时雨，周泽昕，王晓阳，王文焕，李伟，
申请(专利权)人：华北电力大学，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11