【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网故障定位，具体涉及一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法。
技术介绍
1、配电网因其网架结构复杂，线路分支众多，运行环境多变，故障频发，单相接地故障占中压配网总故障数的80％以上，且两相或三相短路多是由单相接地发展而成，单相接地的故障检测与隔离对于快速排查故障，提升电网可靠性具有十分重要的意义，然而，我国中压配电网多采用中性点非有效接地运行方式，单相接地故障电流较小，给故障检测带来了困难。
2、目前，已有许多研究致力于解决小电流接地系统的故障检测，但由于配网复杂的故障特征以及网架结构，当前方法难以妥善处理诸如高阻接地、小故障合闸角接地、混合线及带分支线路故障的特殊故障情况，当前用于配电网单相接地故障检测的主要技术如下：
3、2.1拉路法
4、该方法利用接地故障线路拉闸后故障能够消失的特点，选出故障线，该方法必然会造成对非故障线停电，且自动化程度低，目前，小电流接地系统使用的各种选线装置，其正确选线率仍然不够高，选线结果不可靠，因此，各个供电单位依然会采用拉路法确定故障线路。
5、2.2s注入法
6、“s注入法”属于弱注入法，当配电网发生单相接地故障后，利用三相电压互感器的中性点—大地回路，向系统耦合注入某特殊频率(频率fx一般取在各次谐波之间，使其不反应工频分量及高次谐波，一般为225hz)的交流电流信号，该注入信号通过故障线路经接地点流经大地与三相电压互感器中性点形成回路，在变电站开关柜后，利用信号检测装置对各条馈线逐一搜索，有注入信号流过的线路
7、2.3注入变频信号法
8、针对“s注入法”高阻接地时存在的问题，注入变频信号可以较好的解决，其原理是根据故障后位移电压大小不同，而选择向消弧线圈电压互感器副边注入谐振频率恒流信号还是向故障相电压互感器副边注入频率为70hz恒流信号，然后监视各出线上注入信号产生的零序电流功角、阻尼率的变化，比较各出线阻尼率的大小，再计及受潮及绝缘老化等因素可得出选线判据。但当接地电阻较小时，信号电流大部分都经故障线路流通，导致非故障线路上的阻尼率较大，该方法属于强注入法，与s注入法相同的是，都是在故障后进行处理，无实时性。
9、2.4工频零序电流比幅法
10、中性点不接地系统单相接地短路时，故障线路的零序电流在数值上等于所有非故障元件对地电容电流之和，因而故障线路零序电流的幅值大于各条健全线路零序电流，比较所有出线零序电流幅值的大小可以实现故障线路的判别，这种方法在系统中某条配线很长时，可能会误判，且对消弧线圈接地系统，其选线能力将会大大降低，另外，该原理在实际应用中，对线路长度、过渡电阻、系统运行方式、三相电流互感器不平衡等因素较为敏感，降低了选线的正确率。
11、2.5零序电流有功分量法
12、由于线路的对地电导以及消弧线圈本身固有的电阻性质，所以故障电流中除了大量的无功分量，还含有一定的有功分量，零序电流有功分量法即利用线路电流有功分量，根据故障线路有功分量比健全线路大而且方向相反的特征构成保护判据，具体选线装置中，可利用零序电压与零序电流计算并比较各线路流过的零序有功功率的方向来进行选线。
13、2.6暂态特征频段法
14、该方法研究了健全线路与故障线路入端零序阻抗的相频特性，并根据相频特性将频率分为不同区段，定义了线路首容性特征频带(sfb)，在该频带内，各条线路流过的零序电流中，故障线路幅值最大，且故障线路零序电流的极性与其他健全线路相反，利用该频带内暂态零序电流的这一特征构成保护判据，这种方法不受消弧线圈影响，但在故障过程中(尤其是间歇性电弧接地)中，故障线和健全线的方向参量的区别不是时时存在(有可能同时为0)。
15、拉路法容易造成非故障线路停电，s注入法及变频信号法等离线注入方法无法实时监测，为事后处理，及时性不强，基于工频零序检测法在单相高阻接地故障情况下由于特征不灵敏，造成检测可靠性变差，目前基于暂态的故障检测方法上限截止频率一般为几khz，频带窄，易丢失故障关键信息，检测可靠性较差。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，以克服上述现有技术中的不足。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，包括如下步骤：
3、s100、确定网络拓扑结构；
4、s200、采集线路首端电压幅值以及保护装置的监测信号；
5、s300、判断线路是否发生故障，若为是，则进入下一步，若为否，则返回s200；
6、s400、将故障前后电压幅值的差值作为实际故障电压幅值差δvm；
7、s500、判断线路是否有分支，若为有，则进入下一步，若为无，则进入s700；
8、s600、保持相同故障类型和故障电阻模拟所有支路的实际故障，并计算每个支路的模拟故障电压幅值差δvij，再计算每个分支的指数δ，该指标最小指数δ所对应的分支即为故障支路；
9、s700、从故障支路开始以固定的定位步长进行故障模拟，计算并保存各种故障距离下所模拟出的电压幅值差δvn，最终生成在线数据库；
10、s800、根据该数据库数据特征，以距离分支起点的故障距离为自变量，对应的电压幅值差为因变量，生成多项式，并绘制多项式曲线，确定多项式的系数；
11、s900、根据实际故障电压幅值差δvm对多项式进行波形拟合，然后求解，取其中为正实数且小于分支长度的根为最终解xδvm，将xδvm确定为故障距分支起点的距离，即确定故障位置。
12、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
13、进一步，s600中：
14、对于单相故障，则根据实际故障的电压幅值差δvm与模拟故障电压幅值差δvij之间的差值计算指数δ；
15、对于两相和三相故障，应分别计算各相电压幅值差，然后平均，再根据如下公式计算指数δ；
16、
17、δvm表示实际故障时的电压幅值差，ij表示每个分支的开头和结尾的节点数，aεp表示故障相，δvij表示模拟故障电压幅值差。
18、进一步，s700中固定定位步长为0.01～0.3km。
19、更进一步，s700中固定定位步长为0.01km、0.05km、0.1km、0.15km、0.2km或0.3km。
20、更进一步，进一步，s700中固定定位步长为0.1km。
21、进一步，s800中所生成的多项式为三本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，S600中：
3.根据权利要求1或2所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，S700中固定定位步长为0.01～0.3km。
4.根据权利要求1或2或3所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，S700中固定定位步长为0.01km、0.05km、0.1km、0.15km、0.2km或0.3km。
5.根据权利要求3或4所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，S700中固定定位步长为0.1km。
6.根据权利要求1所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，S800中所生成的多项式为三阶多项式。
7.根据权利要求6所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，使用基本拟合工具绘制三阶多项式曲线，并计算三阶多项式的系数。
8.根据权利要求7所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位
9.根据权利要求6所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，S900中三阶多项式曲线如下：
10.根据权利要求6所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，S900中三阶多项式曲线拟合公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，s600中：
3.根据权利要求1或2所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，s700中固定定位步长为0.01～0.3km。
4.根据权利要求1或2或3所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，s700中固定定位步长为0.01km、0.05km、0.1km、0.15km、0.2km或0.3km。
5.根据权利要求3或4所述一种基于电压幅值差异的配电网故障定位方法，其特征在于，s700中固定定位步长为0.1km。
【专利技术属性】
技术研发人员：张东，吴小邦，罗全才，倪超，江新达，徐尧，丁祥瑞，周瑞，郭炜，许翔，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司铜陵供电公司，
类型：发明
国别省市：
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