一种配电网故障位置确定方法及确定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种配电网故障位置确定方法及确定装置，方法步骤是：步骤10，根据分别安装在馈线首端和末端的相量量测单元PMUu、PMUd的量测信息，确定故障发生在PMUu、PMUd之间；步骤20，使用馈线首端PMUu量测得到的馈线首端节点电压，根据节点i电压计算节点i+1电压，依次计算得到从馈线首端至馈线末端的各个节点电压，完成节点电压的前推；步骤30，使用馈线末端PMUd量测得到的馈线末端节点电压，根据节点j电压计算节点j+1电压，依次计算得到从馈线末端至馈线首端的各个节点电压，完成节点电压的回推；步骤40，针对步骤20和步骤30计算得到的前推和回推的节点电压进行比较，确定故障点的位置。此种技术方案可提高故障判断的准确率，提高配电网的可靠性。

A method and device to determine the fault location of distribution network

【技术实现步骤摘要】
一种配电网故障位置确定方法及确定装置
本专利技术属于配电网故障判断领域，特别涉及一种配电系统故障位置的确定方法及确定装置。
技术介绍
近年来，随着环境污染严重、化石燃料紧缺，新能源技术的研发加快，分布式发电技术在配电网中得到了大规模发展与应用。但由于配电网结构复杂、覆盖区域广泛，实际运行时容易受自然灾害和自身因素的影响，使得配电网设备或线路故障率高。故障时，由于分布式电源(DistributedGeneration,DG)渗透率的增加，将有多个电源向故障点提供电流，使得电流的大小发生改变，严重时甚至将导致电流的流向反向，配网的故障特征因此变得更为复杂。研究含分布式电源的故障位置判断方法对于提高配电网的供电可靠性以及促进分布式电源发展均具有重要意义。目前，传统的故障位置判断方法主要有阻抗测距法、行波定位法、“S”注入法等。除此以外，随着智能配电系统自动化技术的不断发展，配网自动化水平快速提高，馈线终端设备也得到了广泛应用。因此，基于终端单元的故障判断方法也层出不穷。现有的基于终端设备的故障位置判断方法主要有零序电流法、相关系数法等，多使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网故障位置确定方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤10，根据分别安装在馈线首端和末端的相量量测单元PMUu、PMUd的量测信息，确定故障发生在馈线首端和末端的PMUu、PMUd之间；/n步骤20，使用馈线首端PMUu量测得到的馈线首端节点电压，根据节点i电压计算节点i+1电压，依次计算得到从馈线首端至馈线末端的各个节点电压，完成节点电压的前推；/n步骤30，使用馈线末端PMUd量测得到的馈线末端节点电压，根据节点j电压计算节点j+1电压，依次计算得到从馈线末端至馈线首端的各个节点电压，完成节点电压的回推；/n步骤40，针对步骤20和步骤30计算得到的前推和回推的节点电压进行比较...

【技术特征摘要】
1.一种配电网故障位置确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤10，根据分别安装在馈线首端和末端的相量量测单元PMUu、PMUd的量测信息，确定故障发生在馈线首端和末端的PMUu、PMUd之间；
步骤20，使用馈线首端PMUu量测得到的馈线首端节点电压，根据节点i电压计算节点i+1电压，依次计算得到从馈线首端至馈线末端的各个节点电压，完成节点电压的前推；
步骤30，使用馈线末端PMUd量测得到的馈线末端节点电压，根据节点j电压计算节点j+1电压，依次计算得到从馈线末端至馈线首端的各个节点电压，完成节点电压的回推；
步骤40，针对步骤20和步骤30计算得到的前推和回推的节点电压进行比较，确定故障点的位置。


2.如权利要求1所述的配电网故障位置确定方法，其特征在于：所述步骤10中，确定故障发生的位置的方法是：
分别记录配电网馈线首端的电流数据，以及末端的电流数据；所述馈线首端和末端分别安装有PMUu和PMUd，二者间隔n条母线；
将PMUu和PMUd测得的三相电流分解成正负零序分量；
根据PMUu和PMUd测得的零序电流的相角计算得到相角之差Δθ＝|θu-θd|，其中，PMUu测得馈线首端的零序电流的相角为θu，PMUd测得馈线末端的零序电流的相角为θd；
若Δθ∈[0°,20°]，则故障点位于PMUu的上游或PMUd的下游；若Δθ∈[150°,180°]，则故障点位于两个PMU之间。


3.如权利要求1所述的配电网故障位置确定方法，其特征在于：所述步骤20的具体过程是：
步骤21，将测量得到的三相节点电压和三相支路电流及计算得到的变化量用复区间数矩阵表示：






式中，[ΔV],[Vpost],[Vpre],[ΔI],[Ipost],[Ipre]均为复区间数，表示故障前后PMU测得的三相电压、三相电流及其变化量，下标A、B、C分别表示A、B、C三相；
步骤22，将步骤21的表达式用对称分量法分解成正负零序分量得下式：






式中,a＝ej120,[ΔV1],[ΔV2],[ΔV0],[ΔI1],[ΔI2],[ΔI0]分别表示故障前后正序电压、负序电压、零序电压、正序电流、负序电流、零序电流的变化量，均为复区间数；
步骤23，计算节点i处的注入电流：



其中，a＝ej120，[Ziab]、[Zibc]、[Ziac]表示母线i处三相负荷，[ΔViaf]、[ΔVibf]、[ΔVicf]表示母线i处三相节点电压变化量，均为复区间数；上标f表示前推得到的数据；
步骤24，将步骤23的表达式代入下式中，从安装PMUu的母线处开始依次前推得到以复区间数表示的各个节点的正负零序电压变化量：






…



式中，表示故障前后母线i处节点电压的正负零序分量的变化量，表示故障前后母线i处的注入电流的正负零序分量的变化量，从上游到下游为电流的正方向；Zi表示母线i处的线路阻抗，i＝1,2,…,n。


4.如权利要求1所述的配电网故障位置确定方法，其特征在于：所述步骤30的具体过程是：
步骤31，将测量得到的三相节点电压和三相支路电流及计算得到的变化量用复区间数矩阵的形式表示：






式中，[ΔV],[Vpost],[Vpre],[ΔI],[Ipost],[Ipre]均为复区间数，表示故障前后PMU测得的三相电压、三相电流及其变化量，下标A、B、C分别表示A、B、C三相；
步骤32，将步骤31的表达式用对称分量法分解成正负零序分量得下式：






式中,a＝ej120,[ΔV1],[ΔV2],[ΔV2],[ΔI1],[ΔI2],[ΔI0]分别表示故障前后正序电压、负序电压、零序电压、正序电流、负序电流、零序电流的变化量，均为复区间数；
步骤33，计算节点i处的注入电流：



其中，a＝ej120，[Ziab]、[Zibc]、[Zia...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢伟，华斌，方陈，刘舒，彭杨，吴志，顾伟，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，东南大学，
类型：发明
国别省市：上海;31