[发明专利]基于直流动态时间弯曲距离的主动配电网故障定位方法

权利要求书

1.基于直流动态时间弯曲距离的主动配电网故障定位方法，其特征在于:首先，在考虑单相接地故障时暂态零序电流的特点的基础上，分析分布式电源DG接入小电流接地系统后对系统故障时暂态特性的影响；然后，利用动态时间弯曲距离算法计算系统线路各侧的动态时间弯曲值，实现对故障区段和非故障区段的区分，通过与设定阈值比较，即判断出故障区段。

2.基于直流动态时间弯曲距离的主动配电网故障定位方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：根据小电流接地系统的运行方式，分析其发生单相接地故障时暂态零序电流的特点；

步骤2：分析分布式电源接入小电流接地系统后，对系统故障时暂态特性的影响；

步骤3：将动态时间弯曲算法引入到配电网故障区段定位中；

步骤4：确定动态时间弯曲算法故障定位判据；

步骤5：对含分布式电源的IEEE33节点配电网模型进行仿真，计算各区段的动态时间弯曲距离值，进而确定故障区段。

3.根据权利要求2所述基于直流动态时间弯曲距离的主动配电网故障定位方法，其特征在于：所述步骤1中，6～35kV的中压配电网就称为小电流接地系统，其运行方式包括：中性点经高阻接地、中性点不接地和中性点经消弧线圈接地三种；

暂态零序电流的特点：当系统中发生了单相接地故障时，故障相的零序电流的幅值是最大的，大小等于所有非故障相零序电流的幅值之和，对于极性来说，故障相与非故障相的暂态零序电流的方向也是相反的。

4.根据权利要求3所述基于直流动态时间弯曲距离的主动配电网故障定位方法，其特征在于：暂态零序电流是由暂态电容电流和暂态电感电流叠加而来的，暂态电容电流，如公式(1)所示：

其中，i_C为暂态电容电流，i'_C为自由振荡分量，i”_C为工频稳态分量，I_cm为电容电流的幅值，ω_f为暂态角频率，ω为系统角频率，为故障时的初相角，t为时间，δ表示振荡分量衰减的程度，δ＝1/τ_c＝R₀/2L₀，τ_c就表示一个时间常数，sin表示正弦函数，cos表示余弦函数，i_C随着的τ_c减小而减小，表明它的衰减速度越来越快，相反τ_c的值越大，i_C的衰减速度就越慢；

暂态电感电流如公式(2)所示：

其中，i_L表示的是暂态电感电流，I_Lm表示的是电感电流的幅值，τ_c同样表示时间常数，t为时间，为故障时的初相角，ω为系统角频率，cos表示余弦函数，暂态电感电流由逐渐衰减的直流分量和稳定的交流分量两部分组成。

5.根据权利要求2所述基于直流动态时间弯曲距离的主动配电网故障定位方法，其特征在于：所述步骤2中，当线路中接入分布式电源DG时，故障线路的暂态零序电流的幅值是最大的，极性与健全线路相反。

6.根据权利要求2所述基于直流动态时间弯曲距离的主动配电网故障定位方法，其特征在于：所述步骤3中，需要求解的最小动态时间弯曲值，如公式(6)所示：

其中，D_TW(X,Y)表示动态时间弯曲距离值，s表示路径上点的位置，从1开始到k结束，k表示总的点数，p_s表示路径上第s点的位置，min表示的是最小值。