一种多分支复杂配电网在线故障搜索定位的方法和装置制造方法及图纸

本申请提供了一种多分支复杂配电网在线故障搜索定位的方法和装置，其中所述方法包括：采集配电网的拓扑信息和电气量信息计算，获得配电网全部节点的电压值和线路的电流值；再建立配电网等效模型；用故障选线技术确定出配电网的故障类型和故障相，根据配电网的馈线首端电压、电流的实时数据，对所述配电网负荷波动进行负荷补偿；利用分段潮流计算，负荷补偿得到的当前配电网负荷值进行故障定位算法，逐段搜索直至找到故障区段和故障点。本申请能够应用在多分支复杂的配电网的问题，实现在线故障定位，缩短故障修复时间提高了定位精度，并且降低投资成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电网故障搜索定位的领域，尤其涉及一种多分支复杂配电网在线故障搜索定位的方法，以及，一种多分支复杂配电网在线故障搜索定位的装置。
技术介绍
在电力技术高度发达的今天，电网也越来越发达。在复杂的配电网网络中时常会有电力线路发生故障的问题，所以对于配电网故障定位就显得非常有价值，对于对故障线路的调控，提高检修的速度也大有益处。现有的故障定位方法主要四种行波法、阻抗法、S信号注入法和故障指示器。行波法只能用在分支较少的配电网络中，而且为离线方式，故障修复需要的时间长；阻抗法只能应用在线路简单的配电网中，不适宜应用到复杂配电网中；S信号注入法注入信号的能量有限，如果故障点经很大电阻接地或者故障点距离线路始端很远，那么信号将很微弱无法准确测量；故障指示器的使用效果则不很理想，正确率不高，电网发生单相接地故障时常常没有反应，而且电网中需要装设很多，投资较大。因此，本领域的技术人员急需解决的问题是解决现有技术不能应用在多分支复杂的配电网的问题，实现在线故障定位，缩短故障修复时间，同时不论在小接地电阻还是大接地电阻故障，都提高了定位精度，并且降低投资成本。
技术实现思路
本申请所要解决的技术问题是提供一种多分支复杂配电网在线故障搜索定位的方法，能够应用在多分支复杂的配电网中，实现在线故障定位，缩短了故障修复时间，同时不论在小接地电阻还是大接地电阻故障，都提高了定位精度，并且降低投资成本。同时本申请还提供了一种多分支复杂配电网在线故障搜索定位的装置，以保证上述方法在实际中的应用与实现。为了解决上述问题，本申请公开了一种多分支复杂配电网在线故障搜索定位的方法，具体可以包括采集配电网的拓扑信息和电气量信息；根据所述配电网的拓扑信息和电气量信息，进行三相潮流计算，获得所述配电网无故障时全部节点的电压值和线路的电流值；根据所述配电网无故障时各个节点的电压值和线路的电流值，计算出所述配电网潮流路径上各个节点之间的等效阻抗；通过所述配电网各个节点之间的等效阻抗建立配电网等效模型；当所述配电网的线路发生故障时，用故障选线技术确定出配电网的故障类型和故障相，根据配电网的馈线首端电压、电流的实时数据，对所述配电网负荷波动进行负荷补偿；根据所述配电网的故障类型和故障相，对配电网进行故障中的分段潮流计算，利用负荷补偿得到的当前配电网负荷值进行故障定位算法，逐段搜索直至找到故障区段和故障点，实现多分支复杂配电网的在线故障定位。优选的是，所述拓扑信息为配电网的节点、线路以及其他设备的参数；所述电气量信息为故障前配电网变电站母线的电压、电流向量值，以及各个节点的功率，同时包括故障中配电网变电站母线的电压、电流向量值。优选的是，所述配电网潮流路径为从配电网馈线首端节点开始到末节点所经过的线路。连接相邻两节点的线路称为线段，从配网馈线首端到末端负荷节点的潮流路径是由许多线段组成的；所述通过配电网各个节点之间的等效阻抗建立配电网等效模型可以包括在一条潮流路径上面，找出有分支的节点，这些节点上其他分支上的线路和负荷用一个等效阻抗来表示；对其他的潮流路径做同样处理，则所述配电网就等效成了许多独立的潮流路径的等效模型。优选的是，所述对配电网负荷波动进行负荷补偿可以包括定义一个标准等效阻抗，代表所述配电网变电站母线正常运行时总的负荷情况；当故障发生时，用故障前配电网变电站母线的电压电流数据计算总的阻抗，代表当前的负荷情况；通过所述正常时负荷情况和故障发生时负荷情况计算负荷变化量，然后计算出各个节点的当前负荷，更新三相潮流算法和故障定位算法中所有的负荷值。优选的是，所述根据所述配电网的故障类型和故障相，对配电网进行故障中的分段潮流计算，利用故障定位算法，逐段搜索直至找到故障区段和故障点可以包括首先对第一条潮流路径的第一段线路进行故障定位计算，计算故障点到线段首段的距离。如果在目前的潮流路径上没有搜索到故障点，则对下一条潮流路径的各线段进行故障定位搜索，直到找到故障段；不同的潮流路径可能有相同的线段。为了提高故障搜索的效率，对在前面的潮流路径计算中已经搜索过的线段，在本次潮流路径的故障搜索中就不再搜索。本申请同时公开了一种多分支复杂配电网在线故障搜索定位的装置，具体可以包括信息采集模块，用于采集配电网的拓扑信息和电气量信息；三相潮流计算模块，用于根据所述配电网的拓扑信息和电气量信息，进行三相潮流计算，获得所述配电网无故障时全部节点的电压值和线路的电流值；等效模型建立模块，用于根据所述配电网无故障时各个节点的电压值和线路的电流值，计算出所述配电网潮流路径上各个节点之间的等效阻抗；通过所述配电网各个节点之间的等效阻抗建立配电网等效模型；故障类型和故障相确定模块，用于当所述配电网的线路发生故障时，用故障选线技术确定出配电网的故障类型和故障相，根据配电网的馈线首端电压、电流的实时数据，对所述配电网负荷波动进行负荷补偿；故障定位模块、用于根据所述配电网的故障类型和故障相，对配电网进行故障中的分段潮流计算，利用负荷补偿得到的当前配电网负荷值进行故障定位算法，逐段搜索直至找到故障区段和故障点，实现多分支复杂配电网的在线故障定位。优选的是，所述拓扑信息为配电网的节点、线路以及其他设备的参数；所述电气量信息为故障前配电网、变电站母线的电压、电流向量值，以及各个节点的功率，同时包括故障中配电网变电站母线的电压、电流向量值。优选的是，所述配电网潮流路径为从配电网馈线首端节点开始到末节点所经过的线路。连接相邻两节点的线路称为线段，从配网馈线首端到末端负荷节点的潮流路径是由许多线段组成的；所述等效模型建立模块可以包括单潮流路径建模子模块，用于在一条潮流路径上面，找出有分支的节点，这些节点上其他分支上的线路和负荷用一个等效阻抗来表示；多潮流路径建模子模块，用于对其他的潮流路径做同样处理，则所述配电网就等效成了许多独立的潮流路径的等效模型。优选的是，所述故障类型和故障相确定模块可以包括标准负荷定义子模块，用于定义一个标准等效阻抗，代表所述配电网变电站母线正常运行时总的负荷情况；当前的负荷计算子模块，用于当故障发生时，用故障前配电网变电站母线的电压电流数据计算总的阻抗，代表当前的负荷情况；负荷值更新子模块，用于通过所述正常时负荷情况和故障发生时负荷情况计算负荷变化量，然后计算出各个节点的当前负荷，更新三相潮流算法和故障定位算法中所有的负荷值。优选的是，所述故障定位模块可以包括故障点距离计算子模块，用于计算故障点到线段首段的距离；故障分段搜索子模块，用于在目前的潮流路径上没有搜索到故障点时，则对下一条潮流路径的各线段进行故障定位搜索，直到找到故障段；故障搜索选择子模块，用于对在前面的潮流路径计算中已经搜索过的线段，在本次潮流路径的故障搜索中就不再搜索。与现有技术相比，本申请具有以下优点本申请提供的一种多分支复杂配电网在线故障搜索定位的方法和装置，通过建立配电网等效模型，利用配电网变电站母线侧的电压电流数据，通过在线计算，实现多分支复杂配电网的在线故障定位。解决了现有技术不能应用在多分支复杂的配电网的问题，实现在线故障定位，故障修复时间，同时不论在小接地电阻还是大接地电阻故障，都提高了定位精度。并且由于定位方法是通过软件进行操作和计算的，因此不需要大量的硬件设备， 大大降低了投资本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊勇，刘印磊，宋洪磊，冀鲁豫，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：