高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法技术

本申请公开了一种高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法，判断实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端所属的本地开关是否为变电站出口断路器，还是分布式电源侧断路器或是负荷开关，对应不同情况下，左端区段和右端区段开关配设的分布式馈线自动化终端分别与本地用于实现故障定位的分布式馈线自动化终端通信并传递过流状态信息，统计所有开关对应故障电流状态的总和fsum，通过fsum的值对故障进行定位。根据检测到的过流状态与电流相位差提出了适用于主动配电网的分布式馈线自动化故障定位方法，适用于多分支、多电源、多联络的复杂配电网，满足电网与分布式电源的安全运行要求，从而保证电网的安全稳定运行。

Fault Location and Treatment of High Permeability Distributed Power Supply Accessing Distribution Network

This application discloses a high permeability distributed power supply access to distribution network fault location and treatment method to determine whether the local switch of the distributed feeder automation terminal which realizes the fault location function belongs to the outlet circuit breaker of substation, or the distributed power supply side circuit breaker or the load switch. Under different circumstances, the left and right section switches are equipped with distributed feeders. The line automation terminal communicates with the local distributed feeder automation terminal for fault location and transmits the information of overcurrent status. The total fsum of all switches corresponding to the fault current status is counted and the fault location is carried out by the value of fsum. According to the detected overcurrent status and current phase difference, a distributed feeder automation fault location method suitable for active distribution network is proposed, which is suitable for complex distribution network with multi-branch, multi-power supply and multi-connection, and meets the requirements of safe operation of power grid and distributed power supply, thus ensuring the safe and stable operation of power grid.

【技术实现步骤摘要】
高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法
本专利技术涉及智能配电网中故障定位及处理
，尤其涉及一种高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法。
技术介绍
随着当今社会能源经济的可持续发展，对用电经济性、可靠性的要求逐渐提高，以智能、清洁为核心的能源革命正在逐步展开。伴随着世界范围能源局势的变化，分布式电源(distributedgenerator，DG)作为一种全新的能源形式在全世界范围内得到了广泛的应用工。分布式电源配置灵活与分散的特点极好地适应了分散的电力需求与能源分布的特点，延缓了输、配电网扩容改造所需的巨额投资；同时与大电网互为备用，可有效提高电网抵抗重大自然灾害的能力，减少大面积停电给设备带来的灾难性损失。分布式馈线自动化具有不需要主站、子站的配合与故障处理时间短的特征。分布式电源接入配电网，使得配电网由单电源辐射式网络转变为双端或多端有源复杂网络，短路电流可能双向流动,并且存在配电网的潮流。传统的配电网故障定位采用的逻辑是，依据故障点上游开关检测的电流大于过流定值，故障点下游开关检测的电流小于过流定值。但是，对于高渗透率接入分布式电源的主动配电网，分布式电源所注入的短路电流可能增大或减小流过保护装置的短路电流，导致原有的继电器保护和馈线自动化误动或拒动，传统的故障定位算法失效,难以满足电网与分布式电源的安全运行要求，从而危机电网的安全稳定运行。
技术实现思路
本申请提供了一种高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法，以解决分布式电源所注入的短路电流可能增大或减小流过保护装置的短路电流，导致原有的继电器保护和馈线自动化误动或拒动，传统的故障定位算法失效,难以满足电网与分布式电源的安全运行要求，危机电网的安全稳定运行的问题。一种高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法，所述高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法包括以下步骤：步骤S101：判断实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端所属的本地开关是否为变电站出口断路器；步骤S102：当所述实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端所属的本地开关为所述变电站出口断路器时，所述变电站出口断路器左端区段或者右端区段开关配设的分布式馈线自动化终端分别与本地进行故障定位功能的分布式馈线自动化终端通信，传递过流的状态信息并统计所有开关对应故障电流状态的总和，用fsum表示；所有开关对应故障电流状态的总和包括除所述本地开关外的所述本地开关左端区段内所有开关对应故障电流状态的总和，以及，除所述本地开关外的所述本地开关右端区段内所有开关对应故障电流状态的总和，其中，用S表示配电线路某一区段内所有开关的，用SWi表示本地开关，用S1表示左端区段，用Sr表示右端区段，用fco表示监测本地开关的故障电流状态，用fco＝1，表示监测到故障电流，用fco＝0，表示为监测到故障电流；用表示除SWi外的开关SWi的S1内所有开关对应故障电流状态的总和；用表示除SWi外的开关SWi的Sr内所有开关对应故障电流状态的总和；步骤S103：通过fsum的值对故障进行定位；所述通过fsum的值对故障进行定位包括：当fsum＝0，表示仅变电站出口断路器检测到过流状态，故障发生在左端区段S1或右端区段Sr处；当fsum＝1，表示左端区段S1或右端区段Sr不带分支线，对应区段无故障；当fsum＞1，表示左端区段S1或右端区段Sr带有分支线，实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端接收本地开关的左端区段S1或右端区域Sr所有开关配设的分布式馈线自动化终端发送的电流波形信息，然后分别计算左端区段S1或右端区域Sr所有过流开关的电流相位差；当有任一组电流相位差满足Δθ∈[180°-δ，180°+δ]，则可判定故障位置在左端区段S1或右端区段Sr；如果左端区段S1或右端区段Sr所有过流开关相位差均不满足Δθ∈[180°-δ，180°+δ]，则可判定未发生故障，用δ表示误差角度；步骤S104：完成故障定位并返回结果。一种高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法，所述高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法包括以下步骤：步骤S201：判断实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端所属的本地开关是否为电源侧断路器或负荷开关；步骤S202：当所述实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端所属的本地开关为分布式电源侧断路器或负荷开关时，所述分布式电源侧断路器或负荷开关左端区段或者右端区段开关配设的分布式馈线自动化终端分别与本地进行故障定位功能的分布式馈线自动化终端通信，传递过流的状态信息并统计所有开关对应故障电流状态的总和，用fsum表示；步骤S203：通过fsum的值对故障进行定位；所述通过fsum的值对故障进行定位包括：当fsum＝0，表示无故障发生；当fsum＝1，表示故障发生在左端区段S1或右端区段Sr处；当fsum≥2，则实现故障定位的分布式馈线自动化终端接收除本地开关的左端区段S1或右端区域Sr所有开关配设的分布式馈线自动化终端发送的电流波形信息，然后分别计算左端区段S1或右端区域Sr所有过流开关的电流相位差；当有任一组电流相位差满足Δθ∈[180°-δ，180°+δ]，则可判定故障位置在左端区段S1或右端区段Sr；如果左端区段S1或右端区段Sr所有过流开关相位差均不满足Δθ∈[180°-δ，180°+δ]，则可判定未发生故障，用δ表示误差角度；步骤S204：完成故障定位并返回结果。进一步地，所述开关配设的分布式馈线自动化终端分别与本地进行故障定位功能的分布式馈线自动化终端通信，传递过流的状态信息并统计所有开关对应故障电流状态的总和包括：将各终端设备对故障信息及各段线路的状态进行编码；将节点电流、电路状态都抽象为故障电流函数；将所有可能的故障线路集合作为故障定位问题的全局解空间。进一步地，所述全局解空间中的各个解的优劣程度通过构造适应度函数来评价。进一步地，所述全局解空间中随机迭代获取当前最优解；在当前最优解的适应度触发阈值输出最优解，完成故障线路的定位及处理。进一步地，所述通过fsum的值对故障进行定位还包括：各终端设备根据自身和相邻设备的故障过流信息以及故障电流相位做分布式计算。进一步地，所述本地开关故障电流的检测采用智能电子设备。本申请的有益效果是：由以上技术方案可知，本申请实施例提供了一种高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法，判断实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端所属的本地开关是否为变电站出口断路器，还是分布式电源侧断路器或是负荷开关，对应不同情况下，左端区段和右端区段开关配设的分布式馈线自动化终端分别与本地用于实现故障定位的分布式馈线自动化终端通信并传递过流状态信息，统计所有开关对应故障电流状态的总和fsum，通过fsum的值对故障进行定位。根据检测到的过流状态与电流相位差提出了适用于主动配电网的分布式馈线自动化故障定位方法，适用于多分支、多电源、多联络的复杂配电网，满足电网与分布式电源的安全运行要求，从而保证电网的安全稳定运行。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法，其特征在于，所述高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法包括以下步骤：步骤S101：判断实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端所属的本地开关是否为变电站出口断路器；步骤S102：当所述实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端所属的本地开关为所述变电站出口断路器时，所述变电站出口断路器左端区段或者右端区段开关配设的分布式馈线自动化终端分别与本地进行故障定位功能的分布式馈线自动化终端通信，传递过流的状态信息并统计所有开关对应故障电流状态的总和，用fsum表示；所有开关对应故障电流状态的总和包括除所述本地开关外的所述本地开关左端区段内所有开关对应故障电流状态的总和，以及，除所述本地开关外的所述本地开关右端区段内所有开关对应故障电流状态的总和，其中，用S表示配电线路某一区段内所有开关的，用SWi表示本地开关，用S1表示左端区段，用Sr表示右端区段，用fco表示监测本地开关的故障电流状态，用fco＝1，表示监测到故障电流，用fco＝0，表示为监测到故障电流；用

【技术特征摘要】
1.一种高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法，其特征在于，所述高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法包括以下步骤：步骤S101：判断实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端所属的本地开关是否为变电站出口断路器；步骤S102：当所述实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端所属的本地开关为所述变电站出口断路器时，所述变电站出口断路器左端区段或者右端区段开关配设的分布式馈线自动化终端分别与本地进行故障定位功能的分布式馈线自动化终端通信，传递过流的状态信息并统计所有开关对应故障电流状态的总和，用fsum表示；所有开关对应故障电流状态的总和包括除所述本地开关外的所述本地开关左端区段内所有开关对应故障电流状态的总和，以及，除所述本地开关外的所述本地开关右端区段内所有开关对应故障电流状态的总和，其中，用S表示配电线路某一区段内所有开关的，用SWi表示本地开关，用S1表示左端区段，用Sr表示右端区段，用fco表示监测本地开关的故障电流状态，用fco＝1，表示监测到故障电流，用fco＝0，表示为监测到故障电流；用表示除SWi外的开关SWi的S1内所有开关对应故障电流状态的总和；用表示除SWi外的开关SWi的Sr内所有开关对应故障电流状态的总和；步骤S103：通过fsum的值对故障进行定位；所述通过fsum的值对故障进行定位包括：当fsum＝0，表示仅变电站出口断路器检测到过流状态，故障发生在左端区段S1或右端区段Sr处；当fsum＝1，表示左端区段S1或右端区段Sr不带分支线，对应区段无故障；当fsum＞1，表示左端区段S1或右端区段Sr带有分支线，实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端接收本地开关的左端区段S1或右端区域Sr所有开关配设的分布式馈线自动化终端发送的电流波形信息，然后分别计算左端区段S1或右端区域Sr所有过流开关的电流相位差；当有任一组电流相位差满足Δθ∈[180°-δ，180°+δ]，则可判定故障位置在左端区段S1或右端区段Sr；如果左端区段S1或右端区段Sr所有过流开关相位差均不满足Δθ∈[180°-δ，180°+δ]，则可判定未发生故障，用δ表示误差角度；步骤S104：完成故障定位并返回结果。2.一种高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法，其特征在于，所述高渗透率分布式电源接入配电网故障定位及处理方法包括以下步骤：步骤S201：判断实现故障定位功能的分布式馈线自动化终端所属的本地开关是否为电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李维，邹京希，曹敏，王洪林，项恩新，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53