[发明专利]一种配电网故障诊断系统、方法及应用

说明书

本公开提供了一种配电网故障诊断系统、方法及应用，将包含从实际电力系统或模型导出的暂态波形和事件数据的录波文件进行格式转换，读取配置文件信息，读取网络基础数据与拓扑参数信息；根据录波文件中的输入电压/电流的模拟量，按照配置的算法，计算得到故障诊断所需要的故障特征相量；根据输入电压/电流的模拟量以及计算所得到的相量信息，依次进行故障启动判据检测、故障类型判别和故障定位，输出故障诊断结果，本公开实现了开放性的数据来源、标准化的数据格式与数据处理流程。

技术领域

本公开涉及一种配电网故障诊断系统、方法及应用。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前配电网的自动化程度低，故障发生后的定位主要依靠巡线人员查找故障点，停电时间长、供电可靠性差。为提高供电可靠性，实现智能配电网关于自愈性的要求，有必要针对配电网中的故障开发诊断与定位算法。大量随机性、波动性分布式电源接入配电网后，使配电网的潮流和故障特征发生根本性变化，对配电网故障诊断与定位算法提出了新的要求。

传统故障诊断与定位算法使用的数据只是本地量测信息，数据来源单一。只使用就地信息的缺点是系统孤立，无法对配电网进行实时监控，不能够得到全局最优的解决方案。随着广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)在电力系统中的发展，逐步实现了对电力系统的全局量的实时监控与测量。相量测量单元(Phasor MeasurementUnit,PMU)作为其主要组成部分，实现了对电力系统电压、电流、功角和频率的实时、高精度同步采集。以PMU装置为基本单元的WAMS系统通过全球定位系统(GPS)对事件信号的时间序列进行标记，实现采样数据的同步性，所得到的高精度、具有时标的测量信息为配电网故障诊断算法提供了可靠的数据源。

一般的故障诊断算法开发过程为，选择故障特征编写特定的算法，搭建仿真模型或使用现场数据对算法的正确性进行验证。现有的测试方法有：1)现场测试，方法与实际应用场景相同，但风险较大，成本高。2)仿真实验，使用软件进行仿真试验，该方法简单易行，但存在一定误差，不能完全模拟配电网实际情况；3)实验室测试，利用高压冲击进行测试，对实验设备要求较高；4)传统动模实验测试，只能够模拟机电暂态，不能完全模拟实际线路，对于某些算法和装置无法验证。以上开发与测试过程中的故障特征计算、仿真模型搭建等步骤并没有实现流程化，故障诊断算法模块开发与测试的成本较高。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种配电网故障诊断系统、方法及应用，本公开实现了算法开发过程中的基本需求：开放性的数据来源、标准化的数据格式、故障诊断模块的可拓展性、格式化的测试报告。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种配电网故障诊断系统，包括：

数据接口层，被配置为将包含从实际电力系统或模型导出的暂态波形和事件数据的录波文件进行格式转换，读取配置文件信息，读取网络基础数据与拓扑参数信息，接收并传送故障诊断结果；

相量计算层，被配置为根据录波文件中的输入电压/电流的模拟量，按照配置的算法，计算得到故障诊断所需要的故障特征相量；

诊断算法层，被配置为根据输入电压/电流的模拟量以及计算所得到的相量信息，依次进行故障启动判据检测、故障类型判别和故障定位，输出故障诊断结果。

一种配电网故障诊断方法，包括以下步骤：

(1)将包含从实际电力系统或模型导出的暂态波形和事件数据的录波文件进行格式转换，读取配置文件信息，读取网络基础数据与拓扑参数信息；

(2)根据录波文件中的输入电压/电流的模拟量，按照配置的算法，计算得到故障诊断所需要的故障特征相量；