一种基于局部量测的配电网故障区段定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于局部量测的配电网故障区段定位方法，包括如下步骤：步骤1：根据配电网拓扑结构建立区段

【技术实现步骤摘要】
一种基于局部量测的配电网故障区段定位方法


[0001]本专利技术涉及配电网故障区段方法，特别涉及一种基于局部量测的配电网 故障区段定位方法。

技术介绍

[0002]在现代电网中，快速准确地进行故障定位识别是为了保障电力系统稳定必 不可少的操作要求。目前国内外对配电网故障定位的研究较多，但主要是针 对输电网的故障定位，对多分支辐射状配电网的故障定位方法还有进一步研 究空间。传统的故障区段定位是操作人员根据各保护装置动作的情况对故障 区段进行经验型判断，这就导致了对配电网故障区段的定位并不能很及时且 准确，效率较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于局部量测的配电网故障区段定位方法， 该方法提高了故障区段定位的效率，可以解决上述
技术介绍
中提出的对配电 网故障区段的定位并不能很及时且准确，效率较低的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种基于局部量测的配电网故障区段定位方法，包括如下步骤：
[0006]步骤1：根据配电网拓扑结构建立区段
‑
量测关联矩阵B；
[0007]步骤2：利用μPMU获取电压、电流量测数据；
[0008]步骤3：建立电压状态指标矩阵K
v
、电流状态指标矩阵K
i
；
[0009]步骤4：建立判断矩阵D；
[0010]步骤5：利用判断矩阵以及逻辑关系对故障区段进行定位。
[0011]进一步地，所述步骤1中，区段
‑
量测关联矩阵B对于特定的系统配置固 定，其行、列分别对应区段编号和μPMU编号。
[0012]进一步地，所述步骤3中，电压状态指标矩阵K
v
具体计算方法如下：
[0013]1)首先，测量得到各个量测点正序电压有效值；
[0014]2)从可用的正序电压有效值中计算得到电压最小值；
[0015]3)计算最小电压值与各个量测电压值之比，建立电压状态指标矩阵K
v
。
[0016]进一步地，所述步骤3中，电流状态指标矩阵K
i
具体计算方法如下：
[0017]1)首先，计算各个量测点正序电流有效值；
[0018]2)从所有可用的正序电流有效值中得到电流最大值；
[0019]3)计算各个量测电流值与最大电流值之比，建立电流状态指标矩阵K
i
。
[0020]进一步地，所述步骤4中，判断矩阵D具体计算方法如下：
[0021]1)根据区段
‑
量测关联矩阵B以及K
v
、K
i
计算电压判断矩阵D
v
与电流判 断矩阵D
i
；
[0022]2)将电压与电流判断指标进行综合考虑，建立判断矩阵D。
[0023]进一步地，所述步骤5中，需要建立同级区段的概念为：本方法将上游 侧连接至同
一母线的区段称为同级区段。
[0024]进一步地，所述步骤5中，故障区段定位算法为：
[0025](1)获取最上游母线所连接同级区段对应的指标值D
i
～D
j
；
[0026](2)判断其是否几乎相等，若满足，则故障发生在该组同级区段的上游 区段；若不满足，则转至(3)；
[0027](3)选取D
i
～D
j
中最大值D
m
对应的区段S
m
，判断其是否为末端负荷区 段，若是，则故障发生在该区段；若不是，则转至(4)；
[0028](4)向区段S
m
下游继续搜索，获取其下游所连接的同级区段对应的指标 值D
p
～D
q
，转至(2)；
[0029](5)输出故障定位结果。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0031]本专利技术建立区段
‑
量测关联矩阵B、电压状态指标矩阵K
v
和电流状态指标 矩阵K
i
。电压状态指标矩阵K
v
用以表征μPMU是否监测到故障引起的欠压情 况，元素值与1接近则说明该区段与故障点较近；电流状态指标矩阵K
i
用以 表征μPMU是否监测到故障引起的过流情况，元素值与1接近则说明该区段 与故障点较近。根据故障区段定位逻辑以及判断矩阵D进行故障区段定位， 提高了故障区段定位的效率。
附图说明
[0032]图1是本专利技术提供的基于局部量测数据的配电网故障区段定位方法流程 图；
[0033]图2是本专利技术供说明使用的10kV配电网仿真模型。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]一种基于局部量测的配电网故障区段定位方法，流程图如图1所示，包 括如下步骤：
[0036]步骤1：建立区段
‑
量测关联矩阵B，用以描述配电网中节点和区段的连 接形成的系统拓扑；
[0037]区段
‑
量测关联矩阵B对于特定的系统配置固定，其行、列分别对应区段 编号和μPMU编号，其中元素表示：若从变电站到第j个μPMU量测(负荷 支路)的路径中包含了第i个区段，则b
ij
＝1；否则b
ij
＝0。
[0038]步骤2：利用负荷支路安装的μPMU采集电压与电流相量数据
[0039]步骤3：建立电压状态指标矩阵K
v
与电流状态指标矩阵K
i
。由于直流电 网发生短路故障后受影响部分电压会迅速下降，本专利技术所提出的方法中的电 压状态指标矩阵，用以表征μPMU是否监测到欠压情况；本专利技术所提出的方 法中的电流状态指标矩阵K
i
用以表征μPMU是否监测到过流情况；
[0040]电压状态指标矩阵K
v
具体计算方法如下：
[0041]1)首先，计算各个量测点正序电压有效值，如式：
[0042][0043]式中表示第n个μPMU量测得到的A相电压相量，V
n
表示第n个μPMU 量测处的正序电压有效值。
[0044]2)从所有可用的正序电压有效值中选择最小电压，如式：
[0045]V
min
＝min(V1,V2,L,V
n
)
[0046]3)建立电压状态指标矩阵K
v
，也就是最小电压值与各个量测电压值之比， 具体计算方法如式：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于局部量测的配电网故障区段定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据配电网拓扑结构建立区段
‑
量测关联矩阵B；步骤2：利用μPMU获取电压、电流量测数据；步骤3：建立电压状态指标矩阵K
v
、电流状态指标矩阵K
i
；步骤4：建立判断矩阵D；步骤5：利用判断矩阵以及逻辑关系对故障区段进行定位。2.如权利要求1所述的基于局部量测的配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述步骤1中，区段
‑
量测关联矩阵B对于特定的系统配置固定，其行、列分别对应区段编号和μPMU编号。3.如权利要求1所述的基于局部量测的配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述步骤3中，电压状态指标矩阵K
v
具体计算方法如下：1)首先，测量得到各个量测点正序电压有效值；2)从可用的正序电压有效值中计算得到电压最小值；3)计算最小电压值与各个量测电压值之比，建立电压状态指标矩阵K
v
。4.如权利要求1所述的基于局部量测的配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述步骤3中，电流状态指标矩阵K
i
具体计算方法如下：1)测量得到各个量测点正序电流有效值；2)从可用的正序电流有效值计算得到电流最大值；3)计算各个量测电流值与最大电流值之比，建立电流状态指标...

【专利技术属性】
技术研发人员：车晓涛，高铭，周燕，李晨露，杨世辉，李展高，蔡莹，袁闪闪，刘卫民，李江，
申请(专利权)人：东北电力大学国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：