[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

说明书

本发明公开了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，包括：分别仿真计算电网区域内发生故障时的电压暂降，确定暂降区间临界电压暂降值；确定电网区域中的监测点；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。本方法可实现较小范围内的故障定位，识别精确度高。

技术领域

本发明涉及电网故障定位技术领域，特别是涉及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。

背景技术

传统的电网故障定位方法是判断短路故障位于监测装置的上游还是下游，如扰动功率法、扰动能量法、实部电流法等。上游是指监测装置的电源侧，下游是指监测装置的非电源侧。故障定位主要是为了对故障进行检修排查，主要应用在低电压配电网的放射式、干线式、链式的接线方式中。在中高电压等级的城市环网供电系统中，功率流动方向不确定，没有上下游的说法，这种定位方法将不再适用。

目前故障定位一般是指故障点的位置被准确识别，比传统方法的要求更为苛刻，一些方法如：蒙特卡洛位置估计法、最小二乘法拟合估计函数、虚实部分离法、电压暂降数据匹配法等逐渐被提出。这些方法计算量大，需要监测设备具有一定的浮点运算能力或快速的数据上传能力，由上位机进行分析计算，同时大都需要电流的测量数据。

电压暂降监测系统是在电能质量监测系统中独立出来的一个系统，其目的有：去除线路电流测量功能，无电压谐波测量，主控芯片储存及运算能力降低，从而减少设备成本；重点关注电压暂降期间的电压录波，便于对电压暂降事件及影响进一步分析；估计电压暂降发生区域范围，便于日后统计。

因此以上蒙特卡洛位置估计法、最小二乘法拟合估计函数、虚实部分离法、电压暂降数据匹配法等脱离了电压暂降监测的硬件基础，实际应用困难。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了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，本方法可以只利用电压暂降的监测设备进行故障定位，不用调取DTU、RTU或其他测量系统的电压、电流数据。操作相对简单。

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，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，

进一步优选的技术方案，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。

进一步优选的技术方案，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。