一种配电网故障区段定位方法、装置及设备制造方法及图纸

本申请公开了一种配电网故障区段定位方法、装置及设备，本申请方法通过故障点所在线路中各个公共连接点的正序电压计算最小电压差模值，确定最接近故障点的公共连接点，精确定位出故障点在线路中的区段，并将该区段隔离，有效降低停电范围，解决了现有的高比例分布式光伏发电设备的故障处理影响范围过大的技术问题。

A Fault Section Location Method, Device and Equipment for Distribution Network

【技术实现步骤摘要】
一种配电网故障区段定位方法、装置及设备
本申请涉及电网运维
，尤其涉及一种配电网故障区段定位方法、装置及设备。
技术介绍
近年来，随着可再生能源的开发技术日渐成熟，越来越多的光伏发电设备接入电网系统，成为了电力系统的重要组成部分，尤其是含高比例分布式光伏发电单元配电网是未来智能配电网的重要特征和电网形态。然而，现有的高比例分布式光伏发电设备大多是通过纵联保护形式接入到电力系统，对于接入到电力系统的新能源设备的故障排查方式采取的是通过断开线路两端的继电保护器将故障点所在的整段线路进行隔离，导致了现有的高比例分布式光伏发电设备的故障处理影响范围过大的技术问题。
技术实现思路
本申请提供了一种配电网故障区段定位方法、装置及设备，用于解决现有的高比例分布式光伏发电设备的故障处理影响范围过大的技术问题。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种配电网故障区段定位方法，包括：根据预置的电网拓扑，获取故障点所在线路MN的电气参数信息，其中所述电气参数信息包括：母线M侧的三相电压值和三相电流值、母线N侧的三相电压值和三相电流值、所述线路MN内各个公共连接点之间的正序阻抗以及所述线路MN内各个PVC单元的输出电流值；根据所述母线M侧的三相电压值和三相电流值、所述线路MN内各个公共连接点之间的正序阻抗以及所述线路MN内各个PVC单元的输出电流值，通过第一预置公式计算出以母线M为参照的各个所述公共连接点的第一正序电压值，其中，所述第一预置公式为：式中，为以母线M为参照计算的第i个公共连接点的正序电压值，为以母线M为参照计算的第j个PVC的输出电流值，Z为正序阻抗，为母线M侧的三相电压值，为母线M侧的三相电流值；根据所述母线N侧的三相电压值和三相电流值、所述线路MN内各个公共连接点之间的正序阻抗以及所述线路MN内各个PVC单元的输出电流值，通过第二预置公式计算出以母线N为参照的各个所述公共连接点的第二正序电压值，其中，所述第二预置公式为：式中，为以母线N为参照计算的第i个公共连接点的正序电压值，为以母线N为参照计算的第j个PVC的输出电流值，Z为正序阻抗，为母线N侧的三相电压值，为母线N侧的三相电流值；根据所述第一正序电压值和所述第二正序电压值，计算各个所述公共连接点对应的电压差模值，确定并输出最小电压差模值对应的故障公共连接点的信息，根据所述故障公共连接点的信息发送跳闸信号，断开与所述故障公共连接点相邻的分段开关。优选地，所述根据所述第一正序电压值和所述第二正序电压值，计算各个所述公共连接点对应的电压差模值，确定并输出最小电压差模值具体包括：根据所述第一正序电压值和所述第二正序电压值，通过第三预置公式，计算各个所述公共连接点对应的电压差模值，确定并输出最小电压差模值；其中，所述第三预置公式为：式中，为最小电压差模值。优选地，所述以母线M为参照计算的第j个PVC的输出电流值的计算方式具体为：式中，Iq_PVC为无功电流输出值，Id_PVC为有功电流输出值，Iq_REF为无功电流参考值，Imax_PVC为PVC单元允许输出的最大过载电流，Irated_PVC为PVC单元的额定电流，K1和K2为PVC单元在低电压穿越过程中的两个电流支撑系数，PMPPT_PVC为PVC的最大功率点跟踪MPPT功率值。优选地，所述以母线N为参照计算的第j个PVC的输出电流值的计算方式具体为：式中，Iq_PVC为无功电流输出值，Id_PVC为有功电流输出值，Iq_REF为无功电流参考值，Imax_PVC为PVC单元允许输出的最大过载电流，Irated_PVC为PVC单元的额定电流，K1和K2为PVC单元在低电压穿越过程中的两个电流支撑系数，PMPPT_PVC为PVC的最大功率点跟踪MPPT功率值。本申请第二方面提供了一种配电网故障区段定位装置，包括：参数获取单元，用于根据预置的电网拓扑，获取故障点所在线路MN的电气参数信息，其中所述电气参数信息包括：母线M侧的三相电压值和三相电流值、母线N侧的三相电压值和三相电流值、所述线路MN内各个公共连接点之间的正序阻抗以及所述线路MN内各个PVC单元的输出电流值；第一正序电压计算单元，用于根据所述母线M侧的三相电压值和三相电流值、所述线路MN内各个公共连接点之间的正序阻抗以及所述线路MN内各个PVC单元的输出电流值，通过第一预置公式计算出以母线M为参照的各个所述公共连接点的第一正序电压值，其中，所述第一预置公式为：式中，为以母线M为参照计算的第i个公共连接点的正序电压值，为以母线M为参照计算的第j个PVC的输出电流值，Z为正序阻抗，为母线M侧的三相电压值，为母线M侧的三相电流值；第二正序电压计算单元，用于根据所述母线N侧的三相电压值和三相电流值、所述线路MN内各个公共连接点之间的正序阻抗以及所述线路MN内各个PVC单元的输出电流值，通过第二预置公式计算出以母线N为参照的各个所述公共连接点的第二正序电压值，其中，所述第二预置公式为：式中，为以母线N为参照计算的第i个公共连接点的正序电压值，为以母线N为参照计算的第j个PVC的输出电流值，Z为正序阻抗，为母线N侧的三相电压值，为母线N侧的三相电流值；故障区段定位单元，用于根据所述第一正序电压值和所述第二正序电压值，计算各个所述公共连接点对应的电压差模值，确定并输出最小电压差模值对应的故障公共连接点的信息，根据所述故障公共连接点的信息发送跳闸信号，断开与所述故障公共连接点相邻的分段开关。优选地，所述根据所述第一正序电压值和所述第二正序电压值，计算各个所述公共连接点对应的电压差模值，确定并输出最小电压差模值具体包括：根据所述第一正序电压值和所述第二正序电压值，通过第三预置公式，计算各个所述公共连接点对应的电压差模值，确定并输出最小电压差模值；其中，所述第三预置公式为：式中，为最小电压差模值。优选地，所述以母线M为参照计算的第j个PVC的输出电流值的计算方式具体为：式中，Iq_PVC为无功电流输出值，Id_PVC为有功电流输出值，Iq_REF为无功电流参考值，Imax_PVC为PVC单元允许输出的最大过载电流，Irated_PVC为PVC单元的额定电流，K1和K2为PVC单元在低电压穿越过程中的两个电流支撑系数，PMPPT_PVC为PVC的最大功率点跟踪MPPT功率值。优选地，所述以母线N为参照计算的第j个PVC的输出电流值的计算方式具体为：式中，Iq_PVC为无功电流输出值，Id_PVC为有功电流输出值，Iq_REF为无功电流参考值，Imax_PVC为PVC单元允许输出的最大过载电流，Irated_PVC为PVC单元的额定电流，K1和K2为PVC单元在低电压穿越过程中的两个电流支撑系数，PMPPT_PVC为PVC的最大功率点跟踪MPPT功率值。本申请第三方面提供了一种设备，包括：控制器和存储器；所述存储器中存储有与本申请第一方面所述的配电网故障区段定位方法对应的程序代码；所述控制器用于执行存储器中存储的所述程序代码。从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：本申请第一方面提供了一种配电网故障区段定位方法，包括：根据预置的电网拓扑，获取故障点所在线路MN的电气参数信息，其中所述电气参数信息包括：母线M侧的三相电压值和三相电流值、母线N侧的三相电压值和三相电流值、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网故障区段定位方法，其特征在于，包括：根据预置的电网拓扑，获取故障点所在线路MN的电气参数信息，其中所述电气参数信息包括：母线M侧的三相电压值和三相电流值、母线N侧的三相电压值和三相电流值、所述线路MN内各个公共连接点之间的正序阻抗以及所述线路MN内各个PVC单元的输出电流值；根据所述母线M侧的三相电压值和三相电流值、所述线路MN内各个公共连接点之间的正序阻抗以及所述线路MN内各个PVC单元的输出电流值，通过第一预置公式计算出以母线M为参照的各个所述公共连接点的第一正序电压值，其中，所述第一预置公式为：

【技术特征摘要】
1.一种配电网故障区段定位方法，其特征在于，包括：根据预置的电网拓扑，获取故障点所在线路MN的电气参数信息，其中所述电气参数信息包括：母线M侧的三相电压值和三相电流值、母线N侧的三相电压值和三相电流值、所述线路MN内各个公共连接点之间的正序阻抗以及所述线路MN内各个PVC单元的输出电流值；根据所述母线M侧的三相电压值和三相电流值、所述线路MN内各个公共连接点之间的正序阻抗以及所述线路MN内各个PVC单元的输出电流值，通过第一预置公式计算出以母线M为参照的各个所述公共连接点的第一正序电压值，其中，所述第一预置公式为：式中，为以母线M为参照计算的第i个公共连接点的正序电压值，为以母线M为参照计算的第j个PVC的输出电流值，Z为正序阻抗，为母线M侧的三相电压值，为母线M侧的三相电流值；根据所述母线N侧的三相电压值和三相电流值、所述线路MN内各个公共连接点之间的正序阻抗以及所述线路MN内各个PVC单元的输出电流值，通过第二预置公式计算出以母线N为参照的各个所述公共连接点的第二正序电压值，其中，所述第二预置公式为：式中，为以母线N为参照计算的第i个公共连接点的正序电压值，为以母线N为参照计算的第j个PVC的输出电流值，Z为正序阻抗，为母线N侧的三相电压值，为母线N侧的三相电流值；根据所述第一正序电压值和所述第二正序电压值，计算各个所述公共连接点对应的电压差模值，确定并输出最小电压差模值对应的故障公共连接点的信息，根据所述故障公共连接点的信息发送跳闸信号，断开与所述故障公共连接点相邻的分段开关。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一正序电压值和所述第二正序电压值，计算各个所述公共连接点对应的电压差模值，确定并输出最小电压差模值具体包括：根据所述第一正序电压值和所述第二正序电压值，通过第三预置公式，计算各个所述公共连接点对应的电压差模值，确定并输出最小电压差模值；其中，所述第三预置公式为：式中，为最小电压差模值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以母线M为参照计算的第j个PVC的输出电流值的计算方式具体为：式中，Iq_PVC为无功电流输出值，Id_PVC为有功电流输出值，Iq_REF为无功电流参考值，Imax_PVC为PVC单元允许输出的最大过载电流，Irated_PVC为PVC单元的额定电流，K1和K2为PVC单元在低电压穿越过程中的两个电流支撑系数，PMPPT_PVC为PVC的最大功率点跟踪MPPT功率值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以母线N为参照计算的第j个PVC的输出电流值的计算方式具体为：式中，Iq_PVC为无功电流输出值，Id_PVC为有功电流输出值，Iq_REF为无功电流参考值，Imax_PVC为PVC单元允许输出的最大过载电流，Irated_PVC为PVC单元的额定电流，K1和K2为PVC单元在低电压穿越过程中的两个电流支撑系数，PMPPT_PVC为PVC的最大功率点跟踪MPPT功率值。5.一种配电网故障区段定位装置，其特征在于，包括：参数获取单元，用于根据预置的电网拓扑，获取故障点所在线路MN的电气参数信息，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩博文，宋旭东，陈小军，张晓平，高雅，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44