同名端属性校核的配电网故障定位方法技术

本发明专利技术提供一种同名端属性校核的配电网故障定位方法，包括：获取配电网线路拓扑中的开关拓扑参数，各开关之间的连接区域作为拓扑节点，根据基尔霍夫电流定律配置拓扑节点的拓扑极性；根据配电网中各开关的接线方式确定各开关的电流端子的接线极性；将每个拓扑节点的拓扑极性与其相连的开关的电流端子的接线极性进行同名端属性校核；根据同名端属性校核结果，针对每个拓扑节点，将同名端对应的开关的电流相位反相或保持、非同名端对应的开关的电流相位保持或反向；根据每个拓扑节点在相连各开关处的电流相位，判断在相应拓扑节点处的电流流入流出方向，若一致则该拓扑节点为故障点。无需考虑电压互感器、分布式电源等，可仅通过电流实现故障隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电网
，特别涉及的是一种同名端属性校核的配电网故障定位方法。
技术介绍
大部分配电网是单电源辐射状网络，发生故障时故障电流会沿着唯一途径从电源点流向故障点，配网系统的集中式FA(馈线自动化)和智能分布式FA采用的传统的故障隔离方法也均以此为理论依据，若故障电流流过一个节点，同时流过以此节点为父节点的子节点，那么该节点就不是故障节点，而若故障电流没有流过以此节点为父节点的子节点，那么该节点即为故障点，可确定故障区域为此节点及其子节点所确定的区域。近年来随着能源变革和智能电网的快速发展，大量分布式电源接入配电网络，配电系统由单电源辐射状网络变成了多电源供电的复杂网络。正常运行时网络中的潮流分布以及故障时短路电流的大小、流向和分布均发生变化。当系统电源和分布式电源中间发生故障时，系统电源和分布式电源都会提供短路电流，故障电流的流向不再具有唯一性，故障馈线段的两端节点都流过故障电流，无法根据传统的故障隔离判断方法进行判断。目前对于多电源供电系统的故障隔离方法大都是保护中引入过流方向元件，通过比较线路两侧的电压电流相位差判断故障点，但由于配电系统中大部分不安装电压互感器或者说安装电压互感器的成本很大，因此采用过流方向元件进行故障隔离的方法并不实用。
技术实现思路
本专利技术提供一种同名端属性校核的配电网故障定位方法，无需考虑电压互感器、分布式电源等的各种因素，可仅通过电流实现故障隔离，尤其适合用于有源配电网的故障定位。为解决上述问题，本专利技术提供一种同名端属性校核的配电网故障定位方法，包括以下步骤：S1：获取配电网线路拓扑中的开关拓扑参数，各开关之间的连接区域作为拓扑节点，根据基尔霍夫电流定律配置各拓扑节点的拓扑极性；S2：根据配电网中各开关的接线方式确定各开关的电流端子的接线极性；S3：将每个拓扑节点的拓扑极性与其相连的开关的电流端子的接线极性进行同名端属性校核，获得开关与其相连的拓扑节点的同名端属性校核结果，若拓扑节点的拓扑极性与相连开关的电流端子的接线极性一致，则该拓扑节点对于该开关为同名端，若拓扑节点的拓扑极性与相连开关的电流端子的接线极性不一致，则该拓扑节点对于该开关为非同名端；S4：获得与每个拓扑节点相连的或配电网中全部的开关的故障电流波形，从所得的全部故障电流波形中提取同一时刻的电流相位；S5：根据步骤S3中的同名端属性校核结果，针对每个拓扑节点，将同名端对应的开关的电流相位反相、非同名端对应的开关的电流相位保持，或将非同名端对应的开关的电流相位反相、同名端对应的开关的电流相位保持；S6：根据步骤S5获得的每个拓扑节点在相连各开关处的电流相位，判断在相应拓扑节点处的电流流入流出方向，若一致则该拓扑节点为故障点。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤S1中，根据基尔霍夫电流定律配置各拓扑节点的拓扑极性，各拓扑节点的正负可配置，相邻拓扑节点的拓扑极性相反。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤S1中，根据配电网的线路拓扑图，获取开关拓扑参数。根据本专利技术的一个实施例，在多电源网络中，对线路上的所有开关的电流端子进行拓扑极性与接线极性的同名端属性校核。根据本专利技术的一个实施例，还包括步骤S7：控制与故障点的拓扑节点相连的开关跳闸，以隔离故障。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤S3中，获得同名端属性校核结果后，对于含M个拓扑节点N个开关的配电网，根据每个开关所关联的拓扑节点的同名端属性，配置一个M行N列的故障定位拓扑系数矩阵P，其中Pij代表开关j针对拓扑节点i的同名端属性，其中，a和b的符号相同、取值大小相同或不同。根据本专利技术的一个实施例，在步骤S4中，针对拓扑节点M，获得其相连的开关的故障电流波形，从故障电流波形中提取同一时刻的电流相位后，将不相连的开关的故障电流波形的电流相位设为0，得到拓扑节点M的开关电流相位矩阵QM＝[θ1…θN]，其中，θ1…θN为开关1-N的电流相位。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤S5中，将所述故障定位拓扑系数矩阵P中的相应拓扑节点M的一行与所述开关电流相位矩阵进行矩阵相乘或进行取反矩阵相乘，获得该拓扑节点M的电流拓扑相位矩阵QM'＝[θ′1…θ′N]，从而针对该拓扑节点M，将同名端对应的开关的电流相位反相、非同名端对应的开关的电流相位保持，或将非同名端对应的开关的电流相位反相、同名端对应的开关的电流相位保持。根据本专利技术的一个实施例，在步骤S4中，获得配电网中全部开关的故障电流波形，从全部故障电流波形中提取同一时刻的电流相位后，得到开关电流相位矩阵Q＝[θ1…θN]，其中，θ1…θN为开关1-N的电流相位。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤S5中，将所述故障定位拓扑系数矩阵P中与所述开关电流相位矩阵进行矩阵相乘或进行取反矩阵相乘，获得全部拓扑节点的电流拓扑相位矩阵，从而针对全部拓扑节点，将同名端对应的开关的电流相位反相、非同名端对应的开关的电流相位保持，或将非同名端对应的开关的电流相位反相、同名端对应的开关的电流相位保持。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤S6中，若电流拓扑相位矩阵中的一行元素除0外均为正或均为负，则相应拓扑节点为故障点，否则为非故障点。采用上述技术方案后，本专利技术相比现有技术具有以下有益效果：根据基尔霍夫电流定律从开关拓扑参数中确定拓扑节点及其拓扑极性，将开关的接线极性和各拓扑节点的拓扑极性进行同名端属性校核，得到代表拓扑节点同名端属性的故障定位拓扑，当故障发生时，结合同时刻拓扑节点两端的电流波形以及同名端属性来确定线路故障点，不需要考虑分布式电源接入的容量、类型、位置等因素，尤其适合用于有源配电网的故障定位。此外，不需要增加PT互感器；不需要考虑各电源的因素，可适应于多电源配电网络中；不需要强调现场施工中的接线方式，只需在施工完成后进行接线极性校核即可；对集中式馈线自动化和分布式馈线自动化均适用。附图说明图1是本专利技术实施例的同名端属性校核的配电网故障定位方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例的含DG的有源配电网混合模型系统示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。参看图1，本专利技术实施例的同名端属性校核的配电网故障定位方法，包括以下步骤：S1：获取配电网线路拓扑中的开关拓扑参数，各开关之间的连接区域作为拓扑节点，根据基尔霍夫电流定律配置各拓扑节点的拓扑极性；S2：根据配电网中各开关的接线方式确定各开关的电流端子的接线极性；S3：将每个拓扑节点的拓扑极性与其相连的开关的电流端子的接线极性进行同名端属性校核，获得开关与其相连的拓扑节点的同名端属性校核结果，若拓扑节点的拓扑极性与相连开关的电流端子的接线极性一致，则该拓扑节点和该开关互为同名端，若拓扑节点的拓扑极性与相连开关的电流端子的接线极性不一致，则该拓扑节点和该开关互为非同名端；S4：获得与每个拓扑节点相连的或配电网中全部的开关的故障电流波形，从所得的全部故障电流波形中提取同一时刻的电流相位；S5：根据步骤S3中的同名端属性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同名端属性校核的配电网故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取配电网线路拓扑中的开关拓扑参数，各开关之间的连接区域作为拓扑节点，根据基尔霍夫电流定律配置各拓扑节点的拓扑极性；S2：根据配电网中各开关的接线方式确定各开关的电流端子的接线极性；S3：将每个拓扑节点的拓扑极性与其相连的开关的电流端子的接线极性进行同名端属性校核，获得开关与其相连的拓扑节点的同名端属性校核结果，若拓扑节点的拓扑极性与相连开关的电流端子的接线极性一致，则该拓扑节点对于该开关为同名端，若拓扑节点的拓扑极性与相连开关的电流端子的接线极性不一致，则该拓扑节点对于该开关为非同名端；S4：获得与每个拓扑节点相连的或配电网中全部的开关的故障电流波形，从所得的全部故障电流波形中提取同一时刻的电流相位；S5：根据步骤S3中的同名端属性校核结果，针对每个拓扑节点，将同名端对应的开关的电流相位反相、非同名端对应的开关的电流相位保持，或将非同名端对应的开关的电流相位反相、同名端对应的开关的电流相位保持；S6：根据步骤S5获得的每个拓扑节点在相连各开关处的电流相位，判断在相应拓扑节点处的电流流入流出方向，若一致则该拓扑节点为故障点。...

【技术特征摘要】
1.一种同名端属性校核的配电网故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取配电网线路拓扑中的开关拓扑参数，各开关之间的连接区域作为拓扑节点，根据基尔霍夫电流定律配置各拓扑节点的拓扑极性；S2：根据配电网中各开关的接线方式确定各开关的电流端子的接线极性；S3：将每个拓扑节点的拓扑极性与其相连的开关的电流端子的接线极性进行同名端属性校核，获得开关与其相连的拓扑节点的同名端属性校核结果，若拓扑节点的拓扑极性与相连开关的电流端子的接线极性一致，则该拓扑节点对于该开关为同名端，若拓扑节点的拓扑极性与相连开关的电流端子的接线极性不一致，则该拓扑节点对于该开关为非同名端；S4：获得与每个拓扑节点相连的或配电网中全部的开关的故障电流波形，从所得的全部故障电流波形中提取同一时刻的电流相位；S5：根据步骤S3中的同名端属性校核结果，针对每个拓扑节点，将同名端对应的开关的电流相位反相、非同名端对应的开关的电流相位保持，或将非同名端对应的开关的电流相位反相、同名端对应的开关的电流相位保持；S6：根据步骤S5获得的每个拓扑节点在相连各开关处的电流相位，判断在相应拓扑节点处的电流流入流出方向，若一致则该拓扑节点为故障点。2.如权利要求1所述的同名端属性校核的配电网故障定位方法，其特征在于，在所述步骤S1中，根据基尔霍夫电流定律配置各拓扑节点的拓扑极性，各拓扑节点的正负可配置，相邻拓扑节点的拓扑极性相反。3.如权利要求1或2所述的同名端属性校核的配电网故障定位方法，其特征在于，在所述步骤S1中，根据配电网的线路拓扑图，获取开关拓扑参数。4.如权利要求1所述的同名端属性校核的配电网故障定位方法，其特征在于，在多电源网络中，对线路上的所有开关的电流端子进行拓扑极性与接线极性的同名端属性校核。5.如权利要求1所述的同名端属性校核的配电网故障定位方法，其特征在于，还包括步骤S7：控制与故障点的拓扑节点相连的开关跳闸，以隔离故障。6.如权利要求1所述的同名端属性校核的配电网故障定位方法，其特征在于，在所述步骤S3中，获得同名端属性校核结果后，对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄亮亮，温彦军，凌万水，
申请(专利权)人：上海金智晟东电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31