[发明专利]一种基于智能电表的微电网短路故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明属于微电网故障诊断技术领域，提出了一种基于智能电表的微电网短路故障诊断方法，发现并定位微电网中的短路故障点。

背景技术

现代配电网故障诊断技术一直是业界研究的难点和热点，业内已存在大量关于配电网短路故障诊断方法的论文与专利，大多基于潮流计算、最优化、人工智能等算法，所使用的数据源包括电压互感器、电流互感器、电网基本参数数据库、断路器开关状态、继电保护动作信号、故障投诉电话等。

微电网是一种新兴的发电、用电组网形式，其供电范围有限，通常小于同电压等级的配电网；同时，微电网采用的信息采集与通信技术通常优于同电压等级的配电网。然而，微电网存在一些特有的技术条件，使得故障诊断与传统配电网相比更为困难。

微电网与传统配电网相比有如下不同：传统配电网呈辐射状结构，在运行中通常只有一个电源点提供持续的故障电流，即使负荷中含有相当成分的感应马达等动态元件，也因感应马达加装逆功率保护而不会反向持续地提供故障电流。微电网内随处可在的分布式电源和储能电池，改变了配电网电流单相流动的重要特征，即使是辐射状结构的微电网中也可能出现正常的双向电流，若配置纵联差动保护则成本将大幅增加。另外，分布式电源和储能电池通常采用逆变器接入微电网，在微电网网络短路故障条件下仍可向故障点提供持续的故障电流，而且由于逆变器限流保护和控制功能，使得分布式电源和储能电池提供的故障电流比较小，与正常负荷水平相当，传统配电网中普遍采用的过电流保护方案不再适用。

综上，微电网能可能出现双向电流和故障电流比较小的特点，增加了故障诊断的难度，因此，微电网故障诊断应采取不同于配电网故障诊断的思路。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于智能电表的微电网短路故障诊断方法，判断微电网是否发生短路故障，并定位故障点支路。

本发明专利解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于智能电表的微电网短路故障诊断方法，步骤如下：

⑴微电网诊断主机固定参数安装；

⑵微电网实时数据获取；

⑶微电网馈线支路计算；

⑷计算结果与智能电表读数比对。

而且，所述步骤⑴微电网诊断主机固定参数安装具体包括微电网线路拓扑结构、线路电阻、电抗、对地充电电容、分布式电源和储能电池在正常运行工况下的允许值。

而且，所述步骤⑵微电网实时数据获取具体为诊断主机每隔1分钟，向抄表集中器下达指令，获取微电网中所有智能电表的全部读数信息，同时，诊断主机通过监视二次回路获取所有断路器开合状态。

而且，所述步骤⑶微电网馈线支路计算具体是根据上述⑵步所得所有智能电表的全部读数信息，所有断路器开合状态信息开展三相潮流计算，计算得到快速切换开关、光伏系统、锂电池储能系统、风机、无功补偿与有源滤波装置、负荷1及负荷2支路的电流、功率。

而且，所述步骤⑷计算结果与智能电表读数比对具体为，将第⑶步得到的快速切换开关、光伏系统、锂电池储能系统、风机、无功补偿与有源滤波装置、负荷1及负荷2支路的电流、功率，与对应的智能电表I~VII读数比对，若二者误差在预设值之内，则判定该智能电表所在支路运行状态正常；若二者误差大于预设值，则判定该智能电表所在支路状态异常。

而且，若计算所得的某相电流或有功功率大于智能电表读数，则判定该智能电表所在支路的该相发生短路故障。

而且，在微电网确定处于正常运行的情况下，将第⑷步的计算结果与智能电表读数比对的误差作为目标函数，根据常规的最优化计算方法，修正第⑴步中安装于微电网诊断主机中的固定数据，以提高故障诊断结果的准确度。

本发明专利的优点和积极效果是：

1、本发明只是利用已有微电网控制系统的计算机作为微电网诊断主机，不额外添加硬件设备、在不增加系统复杂程度的情况下，利用微电网系统内现有的智能电表及时发现微电网中出现的短路故障并定位，提醒运行人员予以处理。

2、本发明可在微电网调试过程中，微电网运行人员可修改本诊断系统基础参数，提高诊断结果的准确度。

附图说明

图1是本发明方法所应用的系统电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明专利实施例做进一步详述：需要强调的是，本发明的实施例是说明性的，而不是限定性的，不能以本实施例作为对本发明专利的限定。