[发明专利]一种有源配电网故障定位方法

说明书

技术领域

一种有源配电网故障定位方法，属于电力自动化技术。

背景技术

在常规单电源供电的配电网中，不存在有分布式电源。当配电网中发生故障时，较为常规的故障定位方法是利用故障点上游开关处能够检测到故障电流而故障点下游开关处检测不到故障电流的现象实现故障区段的定位。而在分布式电源(Distributed Electrical Resources，简称DER)高度渗透的有源配电网中，由于分布式电源的存在，分布式电源提供的短路电流可能使流过故障点下游开关的故障电流大于过电流整定值，导致常规的故障定位方法失效。

在现有技术中，国内外针对分布式电源对有源配电网故障区段定位的影响及相应解决方案的研究成果较少。目前较为常见的方法是：1、通过比较故障区段两侧开关处的故障电流方向实现对故障区段的识别，但该方法要求在馈线开关处加装电压互感器或传感器。2、根据馈线上所有分布式电源可以提供的最大短路电流提高过电流检测定值，基于短路电流计算，对分布式电源的最大接入容量作出限制，通过调整开关过电流整定值，将系统电源提供的最小短路电流及分布式电源提供的最大短路电流分开，然后采用传统故障区段定位方案进行故障定位，该方法会大大增加计算工作量，而且会降低故障检测灵敏度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过比较线路区段流过下游开关的电流与流过上游开关的电流的幅值之比，实现有源配电网的故障定位的有源配电网故障定位方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该有源配电网故障定位方法，包括变电站以及沿变电站出线依次设置的多个配电网开关，每个配电网开关均配备有FTU，相邻的两配电网开关之间形成多个区段，在其中一个或多个区段内设置分布式电源，在其特征在于：包括如下步骤：

步骤a，FTU对配电网开关的电流值进行监测；

每个配电网开关配备的FTU实时监测流过配电网开关的电流值；

步骤b，判断电流值是否超过整定值；

FTU判断流过配电网开关的电流值是否超过整定值，如果超过整定值，执行步骤c，如果未超过整定值，返回步骤a；

步骤c，FTU上报主站；

FTU将判断的结果上报主站，即认为线路中出现故障；

步骤d，主站逐区段判断故障点的位置；

主站自变电站出线开始，依次对每个区段内的电流幅值之比ρ进行计算；

步骤e，ρ值是否满足判定条件；

主站判断每区段内的电流幅值之比ρ值进行判断，如果不满足故障判定条件，返回步骤d；

如果满足故障判定条件，执行步骤f；

步骤f，确定故障点位置；

主站判断供电线路中的故障点位于满足故障判定条件的区段内，故障判定结束。

优选的，所述的每个区段内的电流幅值之比ρ为流经该区段内下游开关的电流值与流经上游开关的电流值之比，即：

ρ＝I_down/I_up

其中，为流过该区段内的上游开关的电流值，为流过该区段内下游开关的电流；

电流幅值之比ρ的判断依据为：

在非故障且无分布式电源的区段内，电流幅值之比ρ＝1；

在非故障且接有分布式电源的区段内，流幅值之比ρ为1.3；

故障点上游含分布式电源的非故障区段内，电流幅值之比ρ取值范围为1＜ρ＜1.3；

故障区段且故障区段下游含有分布式电源时，两端短路电流幅值之比ρ取值范围为：ρ≤0.3；

故障区段下游且无分布式电源的区段内，流幅值之比ρ值为0；

线路末端的故障区段，流幅值之比ρ值为0。

优选的，步骤e中所述的故障判定条件为：所述的区段内的电流幅值之比ρ取值范围为满足：

ρ≤ε

其中ε取值为0.5～0.7。

优选的，步骤b中所述的整定值设为线路额定电流的2倍。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：