[发明专利]基于故障指示器的配电网故障区段定位方法

说明书

本发明提供一种基于故障指示器的配电网故障区段定位方法，涉及配电网故障定位技术领域。该方法包括：建立带有虚拟馈线的关联矩阵A、建立反映配电网结构状态的邻接表和运用迭代方法校正得到准确的故障指示器状态信息矩阵B；故障指示器状态信息矩阵B和关联矩阵A以及馈线状态矩阵C存在这样的关系：B＝AC。建立带有虚拟馈线的关联矩阵A可以解决含有分布式电源的配电网问题；由于本发明对故障指示器的状态信息准确性有很强的依赖性，所以采用邻接表来反应配电网结构，运用迭代方法对故障指示器状态信息进行校正，提高了定位的准确性。通过仿真实例，验证了本发明的有效性。

技术领域

本发明涉及配电网故障定位技术领域，尤其涉及一种基于故障指示器的配电网故障区段定位方法。

背景技术

目前，由于人们对日常生产生活用电可靠性的不断提高，保证配电网供电可靠型的话题变得热门起来。由于配电网规模的不断扩大，配电网对故障的敏感程度也越来越高。据客户故障统计数据显示，大约80％的故障发生在配电网，因此，实现配电网中故障的快速准确定位对于提高供电的可靠性起着举足轻重的作用。

许多优秀学者为提高配电网的供电可靠性提出了各种各样的故障定位方法，按照原理可分为阻抗法、行波法和广域通信法。阻抗法能够准确地计算出故障距离，并且成本很低。然而由于配电网存在多个支路，在使用阻抗法定位故障时就会出现多个“伪故障点”，降低了故障定位的准确性。总体来看，它更加适用于长距离输电线上的故障定位。行波法已经广泛的应用于电力输电系统，而且许多改进的行波法也被应用到了配电网中，然而，在发生高阻抗故障时，由于故障产生的行波幅值会出现严重的衰减，造成这种方法定位效率很差。再者，由于配电网馈线长度相对于输电网长度要小很多，而行波传播速度又很快，这就造成故障定位距离会有很大的误差。

随着配电自动化(Distribution Automation DA)逐渐应用到配电网当中来，广域通信法得到了很大的发展，它通过对配电网进行多点测量来定位故障区段，主要包括矩阵算法和优化算法。矩阵算法需要对矩阵中所有元素进行遍历搜索，因此运算量大，并且对测量信息的准确性依赖很强，抗干扰能力差；优化算法利用配电网结构和故障信息构成评价函数，并用各种寻优方法(粒子群算法、蚁群算法等等)来定位故障区段。由于配电网支路众多，因此求解变量多，造成定位速度慢的结果，并且寻优方法本身存在易陷入局部最优的缺点，从而造成定位失败。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于故障指示器的配电网故障区段定位方法，考虑到配电自动化的不断推进，借助配电网中的通信测量装置提供的电流信息来实现对故障区段的快速准确定位。

本发明所采取的技术方案是：

一种基于故障指示器的配电网故障区段定位方法，包括以下步骤：

步骤1：在配电网中的断路器、隔离开关、熔断器处安装故障指示器，配电网支路末端安装有分布式电源，同时建立带有虚拟馈线的关联矩阵A；

步骤1具体包括：

步骤1.1：对辐射状配电网中含有的分布式电源，用虚拟馈线来代替该分布式电源；

步骤1.2：对故障指示器和馈线区段进行编号，设故障指示器和馈线区段的最大编号分别为M和N；

步骤1.3：设定电流从主电源向各个支路流动为正方向；

步骤1.4：令k₀＝1作为故障指示器的初始编号，i为故障指示器编号，j为馈线区段编号；规定关联矩阵A中的元素为当馈线区段j发生故障时故障指示器i的状态信息，即a_ij；

步骤1.5：令i＝k₀，j＝1，判断a_ij的状态值，令j的值自增1直到最大值N，并逐个确定a_ij的值；

步骤1.6：令k₀自增1，然后返回步骤1.5；