一种配电网故障监测方法技术

本发明专利技术公开了一种配电网故障监测方法，包括：分别以配电网的首端、末端以及各个支路的末端为监测点，对行波信号进行监测；对于每一个监测点构建监测树；响应于配电网故障发生，获得各个监测点分别到故障点的第一距离；对于每一个监测点获得故障点在该监测点的监测树上的第一故障分支集合；对各个第一故障分支集合筛选重组，获得第二故障分支集合；将第二故障分支集合中具有相同的疑似分支的元素中故障点到第一结点的距离相加，获得多个判断距离；并选取判断距离中的最大值作为主判断距离，剩余的判断距离为次判断距离；根据主判断距离和次判断距离，获得故障距离；进而获得故障点在配电网的具体位置。本发明专利技术提高了故障监测定位效率和精度。测定位效率和精度。测定位效率和精度。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网故障监测方法


[0001]本专利技术涉及配电网领域，特别是涉及一种配电网故障监测方法。

技术介绍

[0002]配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。配电网在电力系统中起到至关重要的作用。配电网一旦出现故障，如果不及时修复将会造成巨大损失。因此对配电网故障的监测和定位是配电网领域中必不可少的技术。
[0003]配电网故障精确定位主要有阻抗法、非阻抗分析的稳态故障精确定位方法、行波法和非行波分析的暂态故障精确定位方法4种分类。行波法因为其简单有效，是最常用的配电网故障的监测和定位方法。在多端配电网中，常用行波到达不同测量端的时间差精确定位，即双端法定位。双端法应用在多端配电网故障监测定位中，需要选取两个不同的端作为行波监测端来计算故障是否出现在选取的两个端之间的线路上，以一种遍历的方式不断选取两个端直到故障被定位。这种方法不仅效率低下，而且在故障被定位时一般只采用两个端点的数据，导致数据量过少，故障定位精度差。

技术实现思路

[0004]有鉴于现有技术的上述的一部分缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种配电网故障监测方法，旨在同时提高配电网故障监测定位效率和故障定位精度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种配电网故障监测方法，所述方法包括：
[0006]分别以配电网的首端、末端以及各个支路的末端为监测点，对行波信号进行监测；
[0007]对于每一个所述监测点：以该监测点为根结点，配电网节点为分支结点，其余监测点为叶子结点，所述配电网的实际线路为连接各个结点的分支，构建监测树；
[0008]响应于配电网故障发生，采集各个所述监测点接收到的故障行波信号，根据所述故障行波信号获得各个所述监测点分别到故障点的第一距离；
[0009]对于每一个所述监测点：将该监测点对应的第一距离代入该监测点的监测树，获得所述故障点在该监测点的监测树上的第一故障分支集合；其中，所述第一故障分支集合中的每个元素均包括疑似故障分支和所述故障点到达所述疑似故障分支两端结点的距离；
[0010]对各个所述第一故障分支集合进行筛选和重组，获得第二故障分支集合；其中，每一个所述第一故障分支集合中都至少有一个元素重组进所述第二故障分支集合，所述第二故障分支集合中每一个元素的所述疑似故障分支均包括一个相同的结点，将结点称为第一结点；
[0011]将所述第二故障分支集合中具有相同的所述疑似分支的元素中所述故障点到所述第一结点的距离相加，获得多个判断距离；并选取所述判断距离中的最大值作为主判断距离，剩余的判断距离为次判断距离；
[0012]根据获得故障距离；其中，S为所述故障距离，L
max
为所述主判断距离，L
i
为所述次判断距离，n为所述次判断距离的个数，i为所述次判断距离的编号且i＞0，p为所述主判断距离所对应的所述故障点到所述第一结点的距离的个数，q
i
为所述次判断距离所对应的所述故障点到所述第一结点的距离的个数；
[0013]根据所述主判断距离对应的所述疑似故障分支和所述故障距离，获得所述故障点在所述配电网的具体位置。
[0014]可选的，所述根据所述主判断距离对应的所述疑似故障分支和所述故障距离，获得所述故障点在所述配电网的具体位置，包括：
[0015]将所述主判断距离对应的所述疑似故障分支确定为故障存在分支；
[0016]将所述故障存在分支从所述第一结点向所述故障存在分支中心延伸所述故障距离的位置确认为所述故障点在所述配电网的具体位置。
[0017]可选的，所述以所述配电网的实际线路为连接各个结点的分支，包括：
[0018]将所述配电网中的所述监测点与所述配电网节点之间的实际线路按照预设比例缩小后，作为监测树中连接各个结点的分支。
[0019]可选的，采集各个所述监测点的接收到故障行波信号，根所述据故障行波信号获得各个所述监测点分别到故障点的第一距离之前，所述方法还包括：
[0020]所述响应于配电网故障发生，从各个所述监测点注入所述初始行波信号，其中，所述初始行波信号为所述故障行波信号的入射波信号。
[0021]可选的，所述方法还包括：
[0022]在配电网无故障时，向所述配电网首端注入第一行波信号，记录第一时间点；
[0023]采集除所述首端以外其它所述监测点接受到所述第一行波信号的时间，记录为多个第二时间点；
[0024]根据所述第一时间点、多个所述第二时间点以及所述首端到其它所述监测点的实际线路距离，获得行波在所述配电网中的传播速度。
[0025]可选的，所述根据所述第一时间点、多个所述第二时间点以及所述首端到其它所述监测点的实际线路距离，获得行波在所述配电网中的传播速度，包括：
[0026]根据获得行波在所述配电网中的传播速度；其中，v为行波在所述配电网中的传播速度，T1为第一时间点，T
b
为第二时间点，b为第二时间点的编号且b＞0，a为第二时间点的个数，L
b
为第二时间所对应监测点到所述首端的实际线路距离。
[0027]可选的，所述方法还包括：
[0028]在各个所述监测点安装用于监测行波信号的行波信号测取装置。
[0029]本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过分别以配电网的首端、末端以及各个支路的末端为监测点，对行波信号进行监测；对于每一个监测点：以该监测点为根结点，配电网节点为分支结点，其余监测点为叶子结点，配电网的实际线路为连接各个结点的分支，构建监测树；响应于配电网故障发生，采集各个监测点接收到的故障行波信号，根据故障行波信号获得各个监测点分别到故障点的第一距离；对于每一个监测点：将该监测点对应的第一距离
代入该监测点的监测树，获得故障点在该监测点的监测树上的第一故障分支集合；其中，第一故障分支集合中的每个元素均包括疑似故障分支和故障点到达疑似故障分支两端结点的距离。本专利技术通过各个监测点构建监测树，将故障点与各个监测点之间的第一距离代入监测树就可以获得故障点在配电网的位置，而且本专利技术的监测树对于配电网建立后可以一直使用。相较于现有技术遍历各个端点进行计算，本专利技术可以有效的提高配电网故障监测定位效率。除此之外，本专利技术的监测树还可以直观的体现出故障点位置。2、本专利技术通过对各个第一故障分支集合进行筛选和重组，获得第二故障分支集合；将第二故障分支集合中具有相同的疑似分支的元素中故障点到第一结点的距离相加，获得多个判断距离；并选取判断距离中的最大值作为主判断距离，剩余的判断距离为次判断距离；根据获得故障距离；根据主判断距离对应的疑似故障分支和故障距离，获得故障点在配电网的具体位置。本专利技术采用第二故障分支集合的所有元素来对故障距离进行误差降低计算，相较于现有技术只采用两个端点计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网故障监测方法，其特征在于，所述方法包括：分别以配电网的首端、末端以及各个支路的末端为监测点，对行波信号进行监测；对于每一个所述监测点：以该监测点为根结点，配电网节点为分支结点，其余监测点为叶子结点，所述配电网的实际线路为连接各个结点的分支，构建监测树；响应于配电网故障发生，采集各个所述监测点接收到的故障行波信号，根据所述故障行波信号获得各个所述监测点分别到故障点的第一距离；对于每一个所述监测点：将该监测点对应的第一距离代入该监测点的监测树，获得所述故障点在该监测点的监测树上的第一故障分支集合；其中，所述第一故障分支集合中的每个元素均包括疑似故障分支和所述故障点到达所述疑似故障分支两端结点的距离；对各个所述第一故障分支集合进行筛选和重组，获得第二故障分支集合；其中，每一个所述第一故障分支集合中都至少有一个元素重组进所述第二故障分支集合，所述第二故障分支集合中每一个元素的所述疑似故障分支均包括一个相同的结点，将结点称为第一结点；将所述第二故障分支集合中具有相同的所述疑似分支的元素中所述故障点到所述第一结点的距离相加，获得多个判断距离；并选取所述判断距离中的最大值作为主判断距离，剩余的判断距离为次判断距离；根据获得故障距离；其中，S为所述故障距离，L
max
为所述主判断距离，L
i
为所述次判断距离，n为所述次判断距离的个数，i为所述次判断距离的编号且i＞0，p为所述主判断距离所对应的所述故障点到所述第一结点的距离的个数，q
i
为所述次判断距离所对应的所述故障点到所述第一结点的距离的个数；根据所述主判断距离对应的所述疑似故障分支和所述故障距离，获得所述故障点在所述配电网的具体位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述主判断距离对应的所述疑似故障分支和所述故障距离，获得所述故...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长青，林家威，陈惟毅，
申请(专利权)人：福建省宏闽电力工程监理有限公司，
类型：发明
国别省市：