[发明专利]配网故障最小二乘定位方法

说明书

本发明涉及一种配网故障最小二乘定位方法，包含：S1、在配网线路上设定多个故障检测点，同步采集电流电压波形；S2、选取任意一条两端均有故障检测点的线路，对其线路单位长度的参数进行校正；S3、对故障检测点的电流电压波形进行卡伦布尔变换三相解耦；S4、用线路校正后的单位长度的参数乘以线路长度，得到线路校正后的参数；S5、结合线路校正后的参数，建立故障点与各个故障检测点的电压电流方程组；S6、利用最小二乘算法求解方程组，得到故障距离的最佳估计值。本发明利用故障发生前的电压电流波形对线路参数校正；故障发生后，结合线路参数通过故障分析法建立故障点与故障检测点之间的电压电流方程组，实现故障精确定位。

技术领域

本发明涉及配电网线路故障诊断方法，具体是指一种基于多点同步测量数据的配网故障最小二乘定位方法。

背景技术

目前，我国中低压的配网系统以架空线为主，其线路结构复杂，分支众多，非常易发生故障。据统计，电力系统在运行过程中，因配网故障而造成的停电事故约占总停电事故的95％以上；并且，其中70％的停电事故是由单相接地故障或母线故障而引发的。为了实现对配网故障的快速隔离，恢复配网系统的正常运行，因此需要准确快速的实现对配网的故障定位。

现有技术中，对于配网故障定位技术的研究主要分为以下几类：

1)行波法：行波法在输电网中已经得到了广泛的应用，其故障定位效果显著；但是在配网系统中行波理论应用起来比较困难。因为高压输电网线路是一条或少数几条分支的线路，行波易于识别与分析。而配网系统中复杂的线路结构和众多的分支会造成行波信号的衰减及信息混叠干扰，给配网故障的定位增加了难度。

2)注入信号法：传统的基于注入信号法的定位方法虽能较准确的定位，但是该方法需要将故障线路从母线中隔离，在离线情况下进行。这会导致配网系统停电，而且该方法需要通过人工来进行信号的探测，定位时间较长；因此本方法在自动化程度、容错性及装置性能等各项方面还存在众多问题，有待进一步完善。

3)故障分析法：故障分析法是现今在解决配网故障定位的问题中应用最广泛的方法。虽然单端故障定位和双端故障定位技术在输电线路中已经比较成熟。但是，单端定位法的精度还尚有欠缺，往往不够准确；而双端定位法由于受到配网线路监测点分布的限制(考虑到在故障发生线路区段的上游和下游可能设有两个监测点)，在实际配网线路中的适用范围同样有限。

基于上述，本发明提出一种基于多点同步测量数据的配网故障最小二乘定位方法，在保证定位精度的同时，也提高了定位算法的效率，能够有效解决现有技术中存在的限制和缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种配网故障最小二乘定位方法，利用故障发生前的电压电流波形对线路参数进行校正；对故障发生后的电压电流波形进行分析处理，结合线路参数通过故障分析法建立故障点与故障检测点之间的电压电流方程组，实现故障精确定位。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种配网故障最小二乘定位方法，包含以下步骤：

S1、在配网线路上设定多个故障检测点，同步采集每个故障检测点处的电流及电压波形信号；

S2、在配网线路中选取任意一条两端均有故障检测点的线路，对该所选取线路的单位长度的正序分布参数进行校正；

S3、对配网线路中的所有故障检测点的电流及电压波形信号进行卡伦布尔变换三相解耦，使相分量解耦为相互不耦合的序分量；

S4、取序分量作定位计算，用所选取线路校正后的单位长度的正序分布参数乘以该线路长度，得到该线路校正后的正序分布参数；

S5、对故障发生后的电流及电压波形信号进行分析处理，结合线路校正后的正序分布参数，建立故障点与各个故障检测点之间的电压电流方程组，获得以故障距离作为未知参数的超定方程组；