[发明专利]一种基于暂态信息的配电网故障定位系统及方法

说明书

本发明公开了基于暂态信息的配电网故障定位系统及方法，包括，定位主站，定位主站安装于变电站内，汇集各IED所采集到的电气信息，通过故障定位软件进行分析以判断故障所在区段；智能IED设备，智能IED设备安装在配电网内线路各测点处，用于故障检测。本发明由定位主站与智能IED设备组成，通过光线以太网进行通信，当被保护线路发生接地故障时，可由智能IED设备检测暂态电气量并启动定位主站的故障定位程序，从而确定故障所在区段；解决了暂态量特征捕获困难、易受噪声干扰的故障定位难题，可有效识别母线故障与线路故障，提高了故障定位的准确性，实现了快速、可靠地识别配电网接地故障。

技术领域

本发明涉及电力设备故障检测的技术领域，尤其涉及一种基于暂态信息的配电网故障定位系统及方法。

背景技术

随着柔性直流、分布式电源等电力电子设备的大量接入，使得现代配网的拓扑结构复杂化，运行方式多变，对供电可靠性提出了更高的要求，给故障定位技术带来较大的困难和挑战，也对电网的故障切除和供电的恢复提出了更高的要求。作为联系输电网和用户的纽带，故障定位技术是提高系统安全稳定运行的重要保证。

目前配网故障定位存在的主要问题是：(1)稳态特征微弱，强背景噪声和消弧线圈的应用加大了故障识别的难度；暂态电流信号捕捉困难，常采用三相CT合成获取的方式获取暂态零模电流，应用电磁式互感器时会增大相对误差，不利于保护动作。(2)数据传输难以精确同步，暂态信号存在时间短，这对各测点采样及传输精确性提出了更高的要求。若非实时上传数据并予以比较，延时0.5ms可能会导致波形方向的不同。(3)部分方法适用性不强，利用稳态量进行定位得方法，由于信号幅值小，基于幅值与相位差异判别可能会失效；对于暂态量定位的方法，幅值变化迅速，采集不易，受数据信号延时影响，容错性不足，可能也存在定位不准确问题。(4)抗干扰能力有待提高，在实际运行中，现场环境中的高次谐波对故障电流的检测产生影响。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明提供了一种基于暂态信息的配电网故障定位系统及方法，能够解决配电网故障无法可靠、准确定位故障区段的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，定位主站，所述定位主站安装于变电站内，汇集各IED所采集到的电气信息，通过故障定位软件进行分析以判断故障所在区段；智能IED设备，所述智能IED设备安装在配电网内线路各测点处，用于故障检测。

作为本发明所述的基于暂态信息的配电网故障定位系统的一种优选方案，其中：所述定位主站与所述智能IED设备之间通过光纤以太网实现通信。

作为本发明所述的基于暂态信息的配电网故障定位系统的一种优选方案，其中：所述智能IED设备包括，故障指示模块、高速采样电路、通讯模块、供电模块、中心处理模块、开关状态指示模块及远方操作切换组件。

作为本发明所述的基于暂态信息的配电网故障定位系统的一种优选方案，其中：所述中心处理模块为插箱式结构，包括CPU板、电源板、A/D板、DIO板和通讯板。

作为本发明所述的基于暂态信息的配电网故障定位系统的一种优选方案，其中：所述定位主站包括前置机、工作站和服务器，用于提供数据查看、监视与告警、故障定位和辅助功能。

作为本发明所述的基于暂态信息的配电网故障定位方法的一种优选方案，其中：包括，在配电网各分支线上安装智能IED设备，实时监测暂态电气量信息；若检测到暂态零模电压超过阈值，则通过光纤通信上传至定位主站，启动故障选线程序；利用小波包变换分解各线路暂态零模电流，计算综合小波熵与变异系数，判断故障所在线路，完成故障选线，并启动故障定位程序。