一种基于工频广域信息的配电网故障定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及配电网故障定位技术领域，具体提供了一种基于工频广域信息的配电网故障定位方法及装置，包括：将配电网的拓扑网络中的分支线路划分为主分支线路和副分支线路；根据主分支线路上节点对应的末端电压计算值与节点对应的末端电压测量值之间的绝对差值选择参考节点，并计算所述参考节点的差异变化因子；基于所述参考节点的差异变化因子确定故障区段；计算故障区段中各预设点的差异变化因子，并选择差异变化因子最小的预设点为故障点。该方案能够准确的检测故障区段，在有限的电压测量下能够实现精确的故障定位。电压测量下能够实现精确的故障定位。电压测量下能够实现精确的故障定位。

【技术实现步骤摘要】
一种基于工频广域信息的配电网故障定位方法及装置


[0001]本专利技术涉及配电网故障定位领域，具体涉及一种基于工频广域信息的配电网故障定位方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着电力需求不断增大，从而使得配电网规模不断增大，城市配电网呈现越来越复杂的网架和拓扑结构，仅使用变电站首端的单一电气信息量进行故障定位，容易产生故障点多估计的问题，难以满足复杂辐射状的配电网对准确故障定位的要求。

技术实现思路

[0003]为了克服上述缺陷，本专利技术提出了基于工频广域信息的配电网故障定位方法及装置。
[0004]第一方面，提供一种基于工频广域信息的配电网故障定位方法，所述基于工频广域信息的配电网故障定位方法包括：
[0005]将配电网的拓扑网络中的分支线路划分为主分支线路和副分支线路；
[0006]根据主分支线路上节点对应的末端电压计算值与节点对应的末端电压测量值之间的绝对差值选择参考节点，并计算所述参考节点的差异变化因子；
[0007]基于所述参考节点的差异变化因子确定故障区段；
[0008]计算故障区段中各预设点的差异变化因子，并选择差异变化因子最小的预设点为故障点。
[0009]优选的，所述将配电网的拓扑网络中的分支线路划分为主分支线路和副分支线路，包括：
[0010]将配电网网络拓扑中节点数最多的分支路作为主分支线路，除主分支线路外且包含一个区间线路以上的分支路作为副分支线路。
[0011]优选的，所述主分支线路上节点对应的末端电压计算值的计算式如下：
[0012][0013]上式中，为第n个节点对应的末端电压计算值，为第n个节点的电压计算值，z
i
为第i
‑
1个节点的至第i个节点之间的阻抗，为第i
‑
1个节点的至第i个节点之间的电流，N为主分支线路上节点总数。
[0014]进一步的，所述第n个节点的电压计算值的计算式如下：
[0015][0016]上式中，为初始电压。
[0017]进一步的，所述第i
‑
1个节点的至第i个节点之间的电流的计算式如下：
[0018][0019]上式中，为初始电流，y1为起始节点的导纳，y
x
‑1为第i
‑
2个节点的至第i
‑
1个节点之间的导纳，y
x
为第x
‑
1个节点的至第x个节点之间的导纳，Y
sub
为主分支线路的导纳矩阵，为第x个节点的电压计算值。
[0020]优选的，所述根据主分支线路上节点对应的末端电压计算值与节点对应的末端电压测量值之间的绝对差值选择参考节点，包括：
[0021]选择对应的末端电压计算值与对应的末端电压测量值之间的绝对差值最小的节点作为参考节点。
[0022]优选的，所述参考节点的差异变化因子的计算式如下：
[0023][0024]上式中，ξ(T
min
+Δl)为贯通线的线路电压分布曲线上T
min
+Δl位置点对应的幅值，ξ(T
min
)为贯通线的线路电压分布曲线上T
min
位置点对应的幅值，ξ(T
min
‑
Δl)为贯通线的线路电压分布曲线上T
min
‑
Δl位置点对应的幅值，k
R
为所述参考节点的右差异变化因子，k
L
为所述参考节点的左差异变化因子，Δl为步长，T
min
为贯通线的线路电压分布曲线上参考节点对应的位置点，所述贯通线的线路电压分布曲线的横坐标为主分支线路上各节点对应的距离，纵坐标为主分支线路上各节点对应的末端电压计算值与各节点对应的末端电压测量值之间的绝对差值。
[0025]进一步的，所述基于所述参考节点的差异变化因子确定故障区段，包括：
[0026]步骤1当所述参考节点为T型节点时，若当k
R
>0且k
L
<0，则故障区段位于与所述参考节点连接的副分支线路上，否则，故障区段位于与所述参考节点所处的主分支线路上，当所述参考节点不为T型节点时，则故障区段位于与所述参考节点所处的主分支线路上；
[0027]步骤2当k
R
<0或k
L
<0时，故障区段为其所在分支线路上的参考节点及该参考节点在电流正方向上的下一个节点之间的区段，当k
R
>0或k
L
>0时，故障区段为其所在分支线路上的参考节点及该参考节点在电流正方向上的上一个节点之间的区段。
[0028]优选的，所述故障区段中各预设点之间为等间隔，所述故障区段中各预设点的差异变化因子为故障区段中各预设点对应的末端电压计算值与各预设节点对应的末端电压测量值之间的绝对差值。
[0029]第二方面，提供一种基于工频广域信息的配电网故障定位装置，所述基于工频广域信息的配电网故障定位装置包括：
[0030]划分模块，用于将配电网的拓扑网络中的分支线路划分为主分支线路和副分支线
路；
[0031]第一计算模块，用于根据主分支线路上节点对应的末端电压计算值与节点对应的末端电压测量值之间的绝对差值选择参考节点，并计算所述参考节点的差异变化因子；
[0032]确定模块，用于基于所述参考节点的差异变化因子确定故障区段；
[0033]第二计算模块，用于计算故障区段中各预设点的差异变化因子，并选择差异变化因子最小的预设点为故障点。
[0034]第三方面，提供一种存储装置，该存储装置其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述任一项技术方案所述的基于工频广域信息的配电网故障定位方法。
[0035]第四方面，提供一种控制装置，该控制装置包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述任一项技术方案所述的基于工频广域信息的配电网故障定位方法。
[0036]本专利技术上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
[0037]本专利技术提供了一种基于工频广域信息的配电网故障定位方法及装置，包括：将配电网的拓扑网络中的分支线路划分为主分支线路和副分支线路；根据主分支线路上节点对应的末端电压计算值与节点对应的末端电压测量值之间的绝对差值选择参考节点，并计算所述参考节点的差异变化因子；基于所述参考节点的差异变化因子确定故障区段；计算故障区段中各预设点的差异变化因子，并选择差异变化因子最小的预设点为故障点。该方案能够准确的检测故障区段，在有限的电压测量下能够实现精确的故障定位；
[0038]进一步的，负荷的位置、数量和类型对本专利技术的故障定位方法没有明显地影响，其原因在于，低压侧变压器的接线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工频广域信息的配电网故障定位方法，其特征在于，所述方法包括：将配电网的拓扑网络中的分支线路划分为主分支线路和副分支线路；根据主分支线路上节点对应的末端电压计算值与节点对应的末端电压测量值之间的绝对差值选择参考节点，并计算所述参考节点的差异变化因子；基于所述参考节点的差异变化因子确定故障区段；计算故障区段中各预设点的差异变化因子，并选择差异变化因子最小的预设点为故障点。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将配电网的拓扑网络中的分支线路划分为主分支线路和副分支线路，包括：将配电网网络拓扑中节点数最多的分支路作为主分支线路，除主分支线路外且包含一个区间线路以上的分支路作为副分支线路。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主分支线路上节点对应的末端电压计算值的计算式如下：上式中，为第n个节点对应的末端电压计算值，为第n个节点的电压计算值，z
i
为第i
‑
1个节点的至第i个节点之间的阻抗，为第i
‑
1个节点的至第i个节点之间的电流，N为主分支线路上节点总数。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第n个节点的电压计算值的计算式如下：上式中，为初始电压。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第i
‑
1个节点的至第i个节点之间的电流的计算式如下：上式中，为初始电流，y1为起始节点的导纳，y
x
‑1为第i
‑
2个节点的至第i
‑
1个节点之间的导纳，y
x
为第x
‑
1个节点的至第x个节点之间的导纳，Y
sub
为主分支线路的导纳矩阵，为第x个节点的电压计算值。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据主分支线路上节点对应的末端电压计算值与节点对应的末端电压测量值之间的绝对差值选择参考节点，包括：选择对应的末端电压计算值与对应的末端电压测量值之间的绝对差值最小的节点作为参考节点。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考节点的差异变化因子的计算式如
下：上式中，ξ(T
min
+Δl)为贯通线的线路电压分布曲线上T
min
+Δl位置点对应的幅值，ξ(T
min
)为贯通线的线路电压分布曲线上T
min
位置点对应的幅值，ξ(T
min
‑
Δl)为贯通线的线路电压分布曲线上T
min

【专利技术属性】
技术研发人员：曾四鸣，杜晓东，刘科研，詹惠瑜，冯海燕，赵百捷，刘良帅，姬艳鹏，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：