[发明专利]基于故障电流正序分量的配电网故障区段判定方法及系统

说明书

公开了一种基于故障电流正序分量的配电网故障区段判定方法及系统，所述方法为：在配电网各线路区段的安装故障电流监测装置，采集故障电流信息，并且进行对称变换得到各相正序分量；根据故障电流正序分量的故障特性，利用故障电流在故障区域和非故障区域的附加正序故障电流差值筛选出可能的故障区段；之后进一步根据故障区段与非故障区段的附加正序故障电流幅值与相位的区别，进一步确定故障区段位置。本发明可以利用故障电流监测信息进行快速故障判定，具有重要的理论和实际应用价值。

技术领域

本发明涉及配电网故障区段判定方法，特别是涉及了故障电流正序分量故障特性识别。

背景技术

根据电网收集的故障信息，可以看出，配电网故障引起的停电事故占全部事故的98％。因此，确定故障位置尤为重要。然而，分布式发电(DG)的接入使配电网络从单电源辐射网络转为双向流动网络，拓扑更加复杂。

现有解决方案分为两大类，包括基于配电网络自动化信息的方法和基于广域信息的方法。基于配电网自动化信息的方法仅适用于渗透率低(不超过25％)的配电网。基于广域信息的方法包括基于图论知识和人工智能的方法，小波系数比较方法，功率方向比较方法等。由于配电网拓扑结构复杂导致迭代过程易出错，并且计算时间长。

发明内容

本发明提供一种基于故障电流正序分量的配电网故障区段判定方法及系统，根据故障电流正序分量幅值比和相角差的故障特性，简化了故障判定的流程，快速区分故障区域和非故障区域，提高了故障判定的效率。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于故障电流正序分量的配电网故障区段判定方法，包括：采集配电网各个区段的附加正序故障电流幅值和相位角；将附加正序故障电流幅值大于电流阈值的区段筛选出来作为可能的故障区段集合；根据故障区段前后的附加正序故障电流的幅值和相位区别从可能的故障区段中进一步筛选出故障区段。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种基于故障电流正序分量的配电网故障区段判定系统，包括：故障电流监测装置，用于采集配电网各个区段的附加正序故障电流幅值和相位角；处理模块，用于将附加正序故障电流幅值大于电流阈值的区段筛选出来作为可能的故障区段集合，并根据故障区段前后的附加正序故障电流的幅值和相位区别从可能的故障区段中进一步筛选出故障区段。

本发明的有益效果是，可利用现有故障监测装置的监测信息进行故障识别，逐步快速判定到故障点所在区域，提高了故障判定的效率和电网运行的稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明一实施例提供的一种配电网故障区段判定系统的结构图。

图2为本发明一实施例提供的一种配电网故障区段判定方法的流程图。

图3为本发明一实施例提供的一种配电网故障区段判定系统的正序分量等效网络图，其中Z₁-Z_n为支路1～支路n的正序阻抗，Z_S为主电源的正序阻抗，Z_DG为分布式电源的正序阻抗，E’_S为主电源的正序电动势，E’_D为分布式电源的正序电动势，λ故障点到所在区段首端的长度与该区段总长度的比值。

具体实施方式

本发明的基于故障电流正序分量的配电网故障区段判定方法，利用故障电流监测装置(简称“监测装置”)采集线路区段的电流信号，对abc坐标系下的电流信号进行对称变换得到正序分量，利用FFT算法进行故障电流正序分量提取。根据正序故障电流特性，得到故障区域与非故障区域的正序分量幅值和相位的区别；并且考虑到分布式电源对故障特性的影响，利用分布式电源容量的限制规则得到故障区段的首端和末端的故障电流正序分量幅值比和相角差，可以识别出故障区段。根据配电网拓扑结构复杂的特点，对各个区段首端故障电流监测装置进行故障电流判别，筛选出可能的故障区段集合，之后逐步判定到故障点所在区段。