[发明专利]一种基于监测点观测交叉区域的电压暂降故障源定位方法

权利要求书

1.一种基于监测点观测交叉区域的电压暂降故障源定位方法，其特征是，包括：

分别仿真计算电网区域内发生三相短路、单相接地、两相短路、两相短路接地故障时的电压暂降，确定电压暂降深度步长，以该步长划分电压暂降深度，继而确定暂降区间临界电压暂降值；

确定电网区域中的监测点，针对每一个监测点找出该监测点发生暂降区间临界电压暂降值时能观测到的临界故障点；

将同一监测点发生同一临界电压暂降值的故障点相连成闭合的曲线，形成监测点阶梯观测区域，获得该电网区域内所有监测点的阶梯观测区域；

将所有监测点的同类故障的阶梯观测区域相交叉，形成该电网区域对应三相短路、单相接地、两相短路、两相短路接地故障的四个观测交叉区域图；

当该电网区域电压暂降发生时，首先确定故障类型，根据监测点的电压暂降大小，在对应的监测点观测交叉区域图中确定故障所在区域，完成故障定位。

2.如权利要求1所述的一种基于监测点观测交叉区域的电压暂降故障源定位方法，其特征是，确定暂降区间临界电压暂降值时，以额定电压的设定百分比为步长，将划分电压暂降深度，分成对应的若干区间，区间的端值为每个暂降区间临界电压暂降值。

3.如权利要求2所述的一种基于监测点观测交叉区域的电压暂降故障源定位方法，其特征是，所述若干区间中的区间的端值取为故障点的位置，计算所有线路的故障点发生短路故障时监测点处的电压暂降情况，当故障点a发生短路故障造成监测点m的电压暂降小于临界电压暂降值，而与之相邻的下一个故障点b发生短路故障造成监测点m的电压暂降大于临界电压暂降值，则故障点a即为临界故障点。

4.如权利要求2所述的一种基于监测点观测交叉区域的电压暂降故障源定位方法，其特征是，所述故障点发生短路造成监测点的电压暂降根据电网的三序阻抗矩阵计算得到。

5.如权利要求4所述的一种基于监测点观测交叉区域的电压暂降故障源定位方法，其特征是，关于三序阻抗矩阵：

若故障点为母线节点，三序阻抗矩阵不变，若故障点在线路上，则将故障点f作为电网新增加的节点，相应的节点阻抗矩阵增加一阶，采用故障位置参数λ表示如下：

式中，l_jf表示线路起始点j到故障点f的距离，l_jk表示线路j-k的长度，j和k分别代表线路两端的母线编号，即线路的首端和末端，采用故障参数λ来表征故障发生位置，由此可得到故障点f的节点阻抗与故障参数λ的函数，如下式所示：

式中，Z_mf为监测点m与故障点f之间的互阻抗，Z_mj为监测点m与线路起始点j之间的互阻抗，Z_mk为监测点m与线路终点k之间的互阻抗，Z_jj为线路起始点j的自阻抗，Z_jk为线路起始点j与线路终点k之间的互阻抗，Z_kk为线路终点k的自阻抗，n＝1,2,0表示发生不对称故障时的正序、负序和零序分量，根据故障点的互阻抗和自阻抗即可完成故障后的节点阻抗矩阵。

6.如权利要求1所述的一种基于监测点观测交叉区域的电压暂降故障源定位方法，其特征是，故障点发生短路故障引起监测点电压暂降值的计算分为两种情况：对称故障和不对称故障，对称故障是指三相短路故障，不对称故障是指单相接地故障、两相短路故障、两相短路接地故障。

7.如权利要求1所述的一种基于监测点观测交叉区域的电压暂降故障源定位方法，其特征是，所有监测点的同类故障的阶梯观测区域相交叉具体为：

三相短路、单相接地、两相短路、两相短路接地共四种故障类型，监测点根据不同的故障类型有不同的阶梯观测区域，分别为三相短路阶梯观测区域、单相接地阶梯观测区域、两相短路阶梯观测区域、两相短路接地阶梯观测区域；

将不同监测点的同类故障的阶梯观测区域相交叉，从而把电网划分为许多小的区域，若相交则有两个交点，若相切则只有一个交点。