[发明专利]一种基于短路电流的配网故障快速定位系统

权利要求书

1.一种基于短路电流的配网故障快速定位系统，其特征在于，包括有：用于采集变电所出口信息和CT采集端短路电流的故障录波器、无线终端以及监控平台，所述故障录波器通过无线终端将故障信息发送至监控平台用于故障定位；

所述故障平台包括有信息采集单元、信息运算单元、基础数据库单元以及结果显示单元，所述信息采集单元用于采集故障录波器的故障信号，并剔除干扰信号；

所述信息运算单元存储有用于解算故障点的故障定位模型，根据短路电流的数值，自动计算出相应的短路故障点的范围；

所述基础数据库单元包括系统阻抗数据库、电缆参数数据库以及架空线参数数据库；根据历史故障数据获取系统阻抗、电缆参数、架空线参数对故障定位模型进行训练得到与短路电流的关系；

结果显示单元用于显示故障点在虚拟配电线路上的位置区域。

2.根据权利要求1所述的一种基于短路电流的配网故障快速定位系统，其特征在于，

所述系统阻抗数据库的建立包括如下步骤：

根据《电网系统等值阻抗表》以及系统所在设备参数及线路参数计算阻抗值；

其中，最小阻抗值的所对应的系统运行方式是：

220kV系统最大运行方式，电网所有联接于系统的厂机组全开，火电、水电所有主变全部按投入运行，系统按正常方式或规程中出现的变化方式运行和接入；

最大阻抗值的所对应的系统运行方式是：

220kV系统最小运行方式，电网所有小水电、火电厂机组全停，变电所中容量大的一台停用、某线路停电、或母联开关停役检修情况。

3.根据权利要求1所述的一种基于短路电流的配网故障快速定位系统，其特征在于，

电缆参数数据库中记录有配电系统中各变电站出线到1号杆之间所有的电缆参数信息，包括电缆的最大允许载流量、电缆的长度、线芯横截面积以及电缆材质特性，根据电缆的长度、线芯横截面积以及电缆材质特性计算电缆的阻抗值，其中最大允许载流量作为配电系统安全运行的参考维度。

4.根据权利要求1所述的一种基于短路电流的配网故障快速定位系统，其特征在于，

1号杆之后通过架空线的方式进行负荷分配，根据各级架空线的材质、长度、横截面积以及温度值计算架空线的单位阻抗值并记录在架空线参数数据库中。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种基于短路电流的配网故障快速定位系统，其特征在于，配电系统阻抗受电源助增、汲取的影响，配电系统阻抗只能确定一个最大值和最小值范围，系统阻抗值介于最大值和最小值之间，当机组开机变化时，系统阻抗和负荷呈现一定的趋势，通过获取长时间的负荷和运行方式之间的耦合关系，建立负荷数据范围与系统阻抗数据范围的一一对应关系，从而达到对系统阻抗计算值的修正和自适应调整；根据负荷需求将全网负荷分为四个需求时段：17:00-08:00，08:00-11:00，11:00-13:00，13:00-17:00，四个负荷需求时段对应配电系统四种运行方式，其中，17:00-08:00对应的低谷时段运行方式：系统机组运行较少，220kV以上系统阻抗值较大；11:00-13:00对应的平谷时段运行方式，220kV以上系统机组运行处中游状态；08:00-11:00对应的中值时段，220kV以上系统机组运行处中间状态；13:00-17:00对应的高峰时段，220kV以上系统负荷时段机组运行较多，220kV以上系统阻抗也较小。

6.根据权利要求1所述的一种基于短路电流的配网故障快速定位系统，其特征在于，

从基础数据库单元各数据库中调取的各线路的阻抗值，所述阻抗值为正序及零序阻抗对应参数的标幺值，基准容量取100兆伏安，基准电压取平均电压，依据继电保护原理建立的故障定位模型，公式如下：

其中，K_d为短路系数；I_d*—基准短路电流；I_d为实际短路电流；N—CT变比；α为对应的运行方式；β—全网负荷时段；X_s^*—系统阻抗值；X_dl^*—电缆阻抗值；Z^*—架空线单位阻抗值；l—故障点距离1号杆距离。