[发明专利]基于零序电压分布特征的小电阻接地配电网故障定位方法

说明书

本发明提出的是基于零序电压分布特征的小电阻接地配电网故障定位方法，该方法包括：1、建立考虑线路阻抗参数的集中式与均匀分布式相结合的配电线路等效分析模型；2、利用故障线路首末端的零序电压、零序电流求取故障点处的零序电压相量，并判断故障位置。本发明具有较高的定位精度，不受故障初相角、互感器误差、噪声等因素的影响，可靠性较高。

技术领域

本发明涉及一种基于零序电压分布特征的小电阻接地配电网故障定位方法，属于电网故障定位技术领域。

背景技术

随着配网的发展，电缆线路的使用逐渐增加，电容电流不断提高，使得系统在发生单相接地故障后，故障点处的电弧无法自行熄灭，导致电网内的单相接地故障易发展为更严重的事故，严重威胁电网的供电可靠性；因此，随着信息通信技术、配网自动化及现代配网技术的发展，中性点经小电阻接地在配网中的使用越来越广泛，小电阻接地系统发生故障后，要求能快速实现故障精确定位，提高故障排除的效率，快速恢复供电。

暂态法的故障精确定位方法对于硬件的要求高，同时对于行波法而言，波信号的获取仍存在问题，阻抗法对硬件设备的要求相对较低，经济成本相对较低，因此适合在配电网中进行推广；但是，上述的定位方法在小电阻接地系统下是否依然可以进行精确定位尚有待验证。

鉴于此，在小电阻接地配电网中，精准的配电网故障定位技术，对于加快故障处理和供电恢复速度，为保护跳闸提供策略支持、减少因故障造成的停电损失、保障电力系统的稳定以及用电设备的安全具有重要意义。

发明内容

本发明提出的是基于零序电压分布特征的小电阻接地配电网故障定位方法，其目的旨在解决在小电阻接地配电网中，无法实现配电网中故障定位的问题。

本发明的技术解决方案：基于零序电压分布特征的小电阻接地配电网故障定位方法，该方法包括：

1、建立考虑线路阻抗参数的集中式与均匀分布式相结合的配电线路等效分析模型；

2、利用故障线路首末端的零序电压、零序电流求取故障点处的零序电压相量，并判断故障位置。

进一步地，所述基于零序电压分布特征的小电阻接地配电网故障定位方法，该方法还包括：

3、利用进退法搜索首末端零序电压向量差值的极小值点所在的大致区间。

进一步地，所述基于零序电压分布特征的小电阻接地配电网故障定位方法，该方法还包括：

4、利用黄金分割法进一步确定故障位置。

进一步地，所述建立考虑线路阻抗参数的集中式与均匀分布式相结合的配电线路等效分析模型，具体为：对于健全线路以及故障点下游线路采用集总参数形式，建立仅考虑线路电容参数的线路模型，而对于故障点上游线路，建立考虑线路阻抗的均匀分布参数模型。

进一步地，所述利用故障线路首末端的零序电压、零序电流求取故障点处的零序电压相量，并判断故障位置，具体包括：

2-1、利用故障线路首端的零序电压、零序电流计算故障点处零序电压，定义为故障点第一计算零序电压；

2-2、利用故障线路末端的零序电压、零序电流计算故障点处零序电压，定义为故障点第二计算零序电压；

2-3、根据故障点第一计算零序电压和故障点第二计算零序电压之间的差值判断故障位置。

进一步地，所述故障点第一计算零序电压的计算过程包括：

以母线作为故障线路首端，设从母线流向线路末端为正方向，故障点第一计算零序电压的具体计算如公式(1)：