【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网故障检测，更具体地，涉及一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法和系统。
技术介绍
1、配电网的故障热点区域定位是配电自动化的一个重要组成部分，是提高供电可靠性的重要保证，可以减少故障带来的损失，缩小定位故障的范围。迄今为止，国内外己有大量的微型检测设置己投入配电网运行，但对故障电流方向判定的研究和技术较少，并且由于受线路弧垂、行波衰减及波速误差等因素的影响，故障定位的精度还有待进一步提高，特别对于非金属性接地故障，国内常用线路参数定位技术与行波定位技术都有很大的改进空间。
2、当线路发生故障时，维护配电网人员需要找到故障位置，普通的人工查找会浪费大量的人力物力，所以需要一种能实现故障点自动化定位的技术可以明确维护故障线路，为线路故障巡线提供指导，节省人力物力。另外随着配电网络规模日益扩大，网络节点个数越来越多，从而导致计算时间较长，不能实现故障的快速定位。目前的配电网故障定位方法多为对暂态零模电流波形的图像学分析，即对比监测点间的波形相似程度实现故障定位，需要进行大量数据通信，计算复杂，且实际情况中配电网二次设备通信可靠性较差，导致不能及时定位，或者定位结果不够精准。
3、现有技术文件1（cn109787196a）提供了一种低压直流配网保护控制方法和系统，所述方法通过对暂态电流的微分计算确定是否存在故障，并通过对暂态电流的积分实现故障电流方向的准确判断，避免了噪声等干扰信号对保护的干扰，提高了保护的可靠性；最后通过相邻保护装置间的信息交换，实现故障区段的判断。该方法是对直流配网进行故
4、现有技术文件2（cn102565631b）公开了一种基于分布式监测的跨区输电线路故障区间定位方法，所述方法包括：通过对输电线路划分区间，在线路中间布置监测点来监测故障电流，通过比较各监测点所获取的工频故障电流的方向和幅值大小来对故障进行区间定位。该方法通过比较最多三个属地的监测点所获取的工频故障电流的方向和幅值大小来对故障进行区间定位，并没有介绍如何获取和判断故障电流方向，缺乏全面有效的数据特征，该方法的实用性有待提高。
5、现有技术文件3（cn116152016a）提供了一种配电网故障定位方法、装置、设备及存储介质，所述方法通过根据配电网的拓扑结构进行区域划分；通过依据基尔霍夫电流定律来构建区域故障判断公式以用于确定故障管控区域，针对每一故障管控区域进行故障粗定位以得到故障馈线区段集合；针对每一故障馈线区段集合，通过根据故障电流向量来求解信息畸变量最小的故障馈线区段以作为目标故障馈线区段；其中，故障电流向量为故障馈线区段集合所在故障管控区域的电流信息。该方法通过对故障区域的粗定位得到故障区域集合，并根据求解目标函数最小值得到信息畸变量最小的故障馈线区段，以作为目标故障馈线区段，该方法容易漏掉一些故障位置，且并不能得到每个故障的精确位置，可能导致故障定位结果偏差较大。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法和系统，所述方法对配电网分层降维，简化了配电网，但保留了配电网的电路特性，使得更容易计算节点故障电流方向判定相角，同时优化了故障电流方向判据和故障电流方向编码，使得故障定位更加精准，减少了配电网维护工作的人力和物力。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术的第一方面提供了一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，包括以下步骤：
4、步骤1，基于地理网格划分，对含柔性负荷配电网进行分层降维形成由等效区域组成的网络；
5、步骤2，选择和设置配电网的测量点；
6、步骤3，计算节点故障电流方向判定相角；
7、步骤4，确定节点故障电流方向，将节点故障电流方向判定转换成节点故障电流方向编码。
8、优选地，步骤1中，引入dg的投切系数，构建配电网节点i的开关函数，以如下公式所示：
9、
10、式中：为节点i的开关函数，dg为柔性负荷中带有发电特性的负荷，为第个dg的投切系数，其值为0和1分别表示dg单独运行状态和并网运行状态，为dg数量，为节点i的状态，为节点 i上游馈线区段u的状态，为节点i下游馈线区段 d 的状态，和分别为节点i上游馈线区段的数量和下游馈线区段的数量。
11、更进一步地，对配电网中含有dg、负荷和多分支节点支路进行降维，即等效为一个单端输入、单端输出的区域网络，将其支路各个节点等效为一个区域节点 j，等效区域包含1条区域等效线路和2个区域节点和，其中为靠近主电源侧的区域端口节点；
12、对含柔性负荷配电网进行分层降维，分成等效区域网络，等效区域网络按潮流流向依次相连形成网络，所述网络由两层组成，第1层为定位层，第2层由等效区域网络组成。
13、优选地，步骤2中，在主电源es出线、dg入线、大型感性特殊负荷入线节点处设置微型pmu测量点，其他节点处设置ftu测量点。
14、优选地，步骤3中，计算流经测量点i的电流故障分量，以如下公式表示：
15、
16、式中：为经过测量点i的电流故障分量，为经过测量点i的电压故障故障分量，为的相角，为测量点i到故障点处的阻抗，为的相角；
17、计算流经测量点i的电流故障分量的正、负一次导数，以如下公式表示：
18、
19、
20、式中：为电流故障分量的正一次导数，为电流故障分量的负一次导数，为时间间隔，为采样数口，为电源频率。
21、更进一步地，故障电流方向的参考相量，以如下公式表示：
22、
23、式中：为故障电流的参考相量。
24、优选地，以系统电源指向负荷的方向为故障电流正方向，故障电流方向判据以如下公式表示：
25、
26、
27、式中：为故障电流方向判定相角。
28、更进一步地，根据相角差的变化范围修改故障电流方向判据，以如下公式所示：
29、
30、式中：为相角差的变化范围，，为相角测量误差，为判据裕角。
31、更进一步地，步骤4中，对单源配电网0-1故障电流编码方式进行修改得到分布式电源接入的含特殊负荷配电网故障电流编码方式，以如下公式表示：
32、
33、式中：为故障电流。
34、本专利技术的第二方面提供了一种基于地理网格划分的配电网故障定位系统，基于所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法：
35、包括：含柔性负荷配电网等效区域网络组成模块、配电网测量点选择和设置模块、节点故障电流方向判定相角计算模块、节点故障电流方向编码模块；
36、含柔性负荷配电网等效区域网络组成模块对配电网进行分层降维，分成等效区域网络，使配电网等效于等效区域网本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于：
6.根据权利要求1或5所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于：
10.一种实现权利要求1-9任一项权利要求所述方法的一种基于地理网格划分的配电网故障定位系统，包括含柔性负荷配电网等效区域网络组成模块、配电网测量点选择和设置模块、
...【技术特征摘要】
1.一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征在于：
6.根据权利要求1或5所述的一种基于地理网格划分的配电网故障定位方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉娇，康文文，徐亿，潘彪，李国亮，李森，王新永，闫立东，付俊虎，孟梅，孟剑，李苑红，燕重阳，韩峰，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司枣庄供电公司，
类型：发明
国别省市：
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