[发明专利]一种基于PMU和智能电表的配电网故障定位方法

说明书

本发明提供一种基于PMU和智能电表的配电网故障定位和测试方法。所述包括以下步骤：S1：构建母线阻抗矩阵Z_bus；S2：读取智能电表测量的电压偏移量，公式如下：其中i表示馈线表安装在母线i上，表示故障前馈线表测量的电压值，表示故障期间馈线表测量电压值；S3：通过智能电表的测量值、母线阻抗矩阵、以及电压偏移量估算配电系统中每条母线的故障电流本发明提供的基于PMU和智能电表的配电网故障定位和测试方法，探索了检测电压变化的能力和短路理论的基本原理，一旦检测到故障并对其进行分类后，便可通过安装在母线上的智能电表来进行配电系统故障定位。

技术领域

本发明涉及配电网故障定位方法领域，尤其涉及一种基于PMU和智能电表的配电网故障定位。

背景技术

由于通讯和测量系统的最新发展，这些发展包括双向交流仪表、数据管理系统以及实时信息获取，如电压偏移、功率变化、供电中断等。因此现代电网也开始寻求改善配电系统监控和自动化的有效解决方案。智能馈线电表和用户电表已经可以实现各自潜在的作用，即超出电表计费度数的作用。这些仪表的一个重要潜在作用是故障定位技术，因为合理的高精度故障定位可以减少恢复电能供应的成本和时间。传统上，配电系统中故障定位技术是基于手动中断映射的。目前提出了几种方法先进的测量系统，但是大都不能严格的指出故障位置。其中也有一种方法，通过在变电所测量的电压电流，在网络中稀疏的测量电压以及网络电气参数用以估计故障位置，但是其性能会受到故障电阻和必要附加解决方案的影响，附加解决方案即通过一个迭代过程估计阻抗，这样就增加了复杂性。近年来，国内外专家学者提出了多种配电网故障定位方法。现阶段配电网常见故障定位的方法以阻抗法、行波法和信号注入法三种为主。随着GPS 及通信技术的快速发展，以PMU为基础的WAMS在同步性、广域性、实时性等方面都有了很大的进步，因此以PMU提取信号为基本量的故障类型识别算法受到了广泛重视，该方法大幅度的提高了输电线路故障识别的准确性，为线路快速切除故障奠定了基础。

因此，有必要提供一种基于PMU和智能电表的配电网故障定位方法解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种基于PMU和智能电表的配电网故障定位方法，目前提出了几种方法先进的测量系统，但是大都不能严格的指出故障位置，其中也有一种方法，通过在变电所测量的电压电流，在网络中稀疏的测量电压以及网络电气参数用以估计故障位置，但是其性能会受到故障电阻和必要附加解决方案的影响，附加解决方案即通过一个迭代过程估计阻抗，这样就增加了复杂性的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的基于PMU和智能电表的配电网故障定位方法，包括以下步骤：

S1：构建母线阻抗矩阵Z_bus；

S2：读取智能电表测量的电压偏移量，公式如下：

其中i表示馈线表安装在母线i上，表示故障前馈线表测量的电压值，表示故障期间馈线表测量电压值；

S3：通过智能电表的测量值、母线阻抗矩阵、以及电压偏移量估算配电系统中每条母线的故障电流

S4：计算各母线的故障电流平均值

S5：计算每条母线的故障电流参数δ_k，公式如下：

S6：将与各母线关联的故障电流参数最小δ_k的那条母线作为故障母线；

S7：如果有多个母线同时被认为是故障母线，此时采用自动中断映射判断故障位置。

优选的，所述S1可采用脱机工作。