用于含分布式光伏电源的配电网的故障精准定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种适用于含分布式光伏电源的配电网的故障精准定位方法及系统，首先将线路划分成多个段，对每个线路段进行简化，结合分布式光伏电源故障计算模型和线路拓扑方向，考虑多级多分支结构的电网结构，利用故障点上、下游多个断路器采集到的故障电流、电压信息，计算分布式电源故障电流，进而计算故障点到本支路首端的距离以及过渡阻抗的大小，为故障抢修提供更详细的信息，缩小抢修范围，提升抢修效率，提高供电可靠性。提高供电可靠性。提高供电可靠性。

【技术实现步骤摘要】
用于含分布式光伏电源的配电网的故障精准定位方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统配电网继电保护
，具体来说是一种用于含分布式光伏电源的配电网的故障精准定位方法及系统。

技术介绍

[0002]电网故障的精准识别一直是配电网管理的一大难题，实现故障点位置和过渡阻抗的确定，将极大的提升抢修效率，缩短停电时间，提高供电可靠性。目前配电网的故障识别普遍存在以下问题：1.大多根据断路器的跳闸情况进行定位，仅能确定故障点位于哪两个断路器之间，无法计算出其到断路器或线路首端的距离，精确度低；2.有些利用单端故障电流、电压进行故障测距，但由于配电网多为辐射状结构，这种方法往往会计算出多个结果，且无法适用于含有分布式光伏电源的有源配电网；3.无法计算过渡阻抗；4.有些利用多端故障电流、电压进行故障测距，需要利用节点导纳矩阵求逆并多次迭代，计算效率很低，用时过长。上述原因导致了有源配电网的故障识别效果不佳，无法更好地辅助检修人员提升抢修效率。
[0003]如申请号为CN202210111540.1公开的一种混合直流输电线路单端故障测距方法及系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于含分布式光伏电源的配电网的故障精准定位方法，其特征在于，包括以下方法：S01.至少获取配电网的故障类型，及对应的电气量信息；S02.根据跳闸信息确定故障点位于线路段L1、L2……
L
n
，并初始化将故障点设置在L1上；S03.去掉线路L1上无关设备，得到简化线路参数模型，并记录断路器的故障电压、电流值；S04.根据所述简化线路参数模型，计算故障时各分布式光伏电源产生的故障电流；计算过程为：1)在简化线路参数模型上找到与各分布式光伏电源距离最近的断路器，该断路器的故障电压、电流记为U
bn
、I
bn
；2)根据下式计算各分布式光伏电源的正序故障电流I
wn
：：：：式中，I
wn
为正序电流幅值；i
dn
、i
qn
为正序电流d轴分量、q轴分量；θ
wn
为正序电流相角；U
wn
为机端正序电压；S为逆变器额定容量；I
max
为逆变器最大允许电流；I
N
为逆变器额定电流；Z
bn
为从断路器沿着拓扑正方向到第一个T节点的阻抗；I
sn
为分布式光伏电源故障电流；U
sn
为分布式光伏电源故障电压；Z
sn
为本分布式光伏电源沿着拓扑正方向到第一个T节点的阻抗；为本光伏电源支路T节点拓扑逆方向上的所有分布式光伏电源故障电流之和；Z
ln
为断路器支路T节点到本光伏电源支路T节点之间的阻抗；S05.计算故障点到线路段L1首端和末端的距离及过渡阻抗的大小，具体计算过程为：1)计算故障点到线路段首端的阻抗Z
fb
：：2)计算故障点到线路段末端的阻抗Z
fe
式中，U
fb
、I
fb
为线路段首端故障电压、电流；U
fe
、I
fe
为线路段末端故障电压、电流；为故障电流方向为流向此点的所有分布式光伏的故障电流之和；U`
fb
、I`
fb
为上级线路段首端故障电压、电流；U``
fe
、I``
fe
为下级线路段末端故障电压、电流；Z`
L
、Z
″
L
为上级线路段、下级线路段总阻抗；S06.根据公式Z
fb
+Z
fe
≥Z
L
判断结果是否正确，其中Z
L
为线路段L1的总阻抗；当不满足时，证明故障点不在线路段L1上，然后将故障点设置在L2上，返回步骤S03，当满足时，计算过渡阻抗Z
gd
＝(Z
fb
+Z
fe
‑
Z
L
)/2式中，Z
gd
为过渡阻抗，Z
L
为本段线路总阻抗；再计算故障点到线路首端的距离L
g
＝(Z
fb
‑
Z
gd
)/z1式中，L
g
为故障点到线路首端的距离；z
l
为线路段L1单位阻抗；记录此次结果为正确解，并进入步骤S03，直到遍历完L1、L2……
L
n
所有线路段。2.根据权利要求1所述的用于含分布式光伏电源的配电网的故障精准定位方法，其特征在于，所述步骤S03中简化线路参数模型的具体方法为：1)在基础单线图上，去掉跳闸断路器拓扑逆方向的所有设备，将跳闸断路器等效为主供电源，记录其故障电压、电流值；2)从故障线路段开始沿着线路向跳闸断路器方向回溯，记录路径上的所有设备；3)从各分布式电源向故障线路段方向回溯，记录路径上的所有设备，经过断路器时，去掉断路器之前的所有设备，记录此断路器的故障电压、电流值；4)去掉全线路所有未记录的设备，剩余设备组成了简化线路参数模型。3.根据权利要求1用于含分布式光伏电源的配电网的故障精准定位方法，其特征在于，所述步骤S01中的所述电气量信息至少包括故障电流、故障电压、时标信息、故障相。4.用于含分布式光伏电源的配电网的故障精准定位系统，其特征在于，包括数据获取模块，用以至少获取配电网的故障类型，及对应的电气量信息；线路划分模块，用以根据跳闸信息确定故障点位于线路段L1、L2……
L
n

【专利技术属性】
技术研发人员：孙辉，郑国强，王同文，徐斌，汪伟，邵庆祝，丁津津，俞斌，于洋，张骏，张峰，彭勃，李雪冬，原泱，张磐石，
申请(专利权)人：北京中恒博瑞数字电力科技有限公司国网安徽省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：