[发明专利]一种基于零序电流分布特性的配电网综合故障研判方法

权利要求书

1.一种基于零序电流分布特性的配电网综合故障研判方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过针对零序电流分布特征分析，得到小电流接地系统故障特性；

(2)根据所得故障特性研究健全线路与故障线路的零序电流分布特征差异，构造故障区段辨识判据；

(3)根据构造的故障区段判识判据并基于层次聚类算法对配电网故障区段进行辨识。

2.根据权利要求1所述基于零序电流分布特性的配电网综合故障研判方法，其特征在于，步骤(1)中所述零序电流分布特征包括：

对于故障线路，故障点至线路末端的零序电流分布与健全线路一致；母线至故障点线路上的零序电流与中性点接地方式有关；

不接地系统线路上的零序电流为健全线路对地电容电流之和与不接地系统线路对地电容电流之和，所述不接地系统线路上的零序电流沿母线至故障点方向递增；

谐振接地系统线路上的零序电流包括健全线路对地电容电流之和、谐振接地系统线路上对地电容电流之和以及消弧线圈补偿的电感电流，所述谐振接地系统线路零序电流幅值沿母线至故障点方向递减。

3.根据权利要求1所述基于零序电流分布特性的配电网综合故障研判方法，其特征在于，步骤(1)中所述零序电流分布特征分别利用如下公式计算零序参数恒定的线路上每一点处的零序电流相量：

其中，x为故障点与线路始端的距离，分别为线路始端零序电流、电压相量，分别为线路末端零序电流、电压相量，γ⁽⁰⁾为零序网络的传播常数，Z_c⁽⁰⁾为零序网络的特征阻抗，为零序电流向量，L为线路长度。

4.根据权利要求3所述基于零序电流分布特性的配电网综合故障研判方法，其特征在于，将所述零序电流相量计算公式降阶成一次函数，降阶后的零序电流相量计算公式如下：

5.根据权利要求1或4所述基于零序电流分布特性的配电网综合故障研判方法，其特征在于，步骤(2)中所述故障区段辨识判据的零序电流幅值差的计算公式如下：

假设故障线路C₄发生单相接地故障，线路上任意点x处的零序电流幅值I_x⁽⁰⁾为：

其中，L_x为x点上游线路的长度之和，U_f⁽⁰⁾为故障点零序电压向量，γ₀为零序网络的传播常数；

健全线路C₁上母线至故障点间线路上任意两个故障指示器i₁与i₂之间的零序电流幅值差为：

其中，L_S为两个故障指示器的间距，为故障指示器i₁处零序电流向量，为故障指示器i₂处零序电流向量；

对于故障线路C₄，任意非故障区段两端的故障指示器j₁与j₂之间的零序电流幅值差为：

式中，为故障指示器j₁处零序电流向量，为故障指示器j₁处零序电流向量；

故障区段两端的故障指示器k₁与k₂之间的零序电流幅值差

式中，为故障指示器k₁处零序电流向量，为故障指示器k₁处零序电流向量；

谐振接地系统的故障指示器k₁与k₂之间的零序电流幅值差

其中，分别与为k₁点上游线路的长度之和与k₂点下游线路的长度之和，I_L为消弧线圈产生的电感电流的幅值。