[发明专利]一种有源配电网在线故障处理方法和系统

说明书

本发明提供了一种有源配电网在线故障处理方法和系统，包括：从有源配电网的运行数据中提取原始特征数据；将原始特征数据输入预先构建的在线故障处理模型，在确定出有源配电网发生故障时，识别出故障类型；其中，在线故障处理模型是采用有源配电网历史正常运行时段和故障时段的运行数据和对应故障状态数据、故障类型数据、故障区段数据训练得到的；本发明采用的在线故障处理模型能够实现配电线路区域故障的准确定位，通过典型历史故障数据的训练模型和在线的特征提取、模型匹配实现故障定位，通过多个算例测试准确率均在85%以上。

技术领域

本发明属于配电网继电保护与故障诊断技术领域，具体涉及一种有源配电网在线故障处理方法和系统。

背景技术

配电网故障处理（切除、定位、隔离与恢复供电）主要依赖继电保护与配电网自动化两套系统。这里的继电保护和配电网自动化主要是功能上的概念，继电保护是指能够直接切除故障的操作，可由单独的保护装置与/或配电自动化终端承担，配电网自动化是指故障的定位、隔离与健全区段恢复供电等操作。

以单相接地故障定位为例，来说明常规故障定位方法的局限性。如图1所示，小电流装置和数据集中器结合，先选线后定位，利用选线装置的可靠选线功能为故障指示器缩小故障指示范围，综合比较选线装置和故障指示器提取的特征故障量，集中数据分析，实现单相接地故障定位。

传统的故障定位设计思路如下：

1）短路故障的监测及定位由故障指示器独立完成，选线装置不介入；

2）接地故障判别和定位由选线装置和故障指示器配合完成，选线装置负责选线，并根据故障指示器提供的特征信号来定位；故障指示器负责捕捉特征故障量并上送给选线装置；

3）接地故障的监测及定位相关的报文显示由选线装置完成；

4）母线接地、瞬时性接地等故障只选线，不定位；

5）故障指示器上送尖峰电流值并且附带时标，小电流接地选线装置对收集的数据根据时标进行筛选，剔除非本次接地故障的数据。

随着新能源、分布式电源和多元化负荷的接入，配电网由“无源”变为“有源”，潮流由“单向”变为“多向”。有源配电网是分布式电源高渗透，功率双向流动的配电网络。随着分布式电源、电力电子设备和电动汽车的大量使用，有源配电网电能质量问题与故障耦合关联特性越来越多，配电网故障呈现的弱特征和高频暂态特性越来越明显，仅靠稳态信息很难对其进行准确分析、诊断和预测。

传统故障诊断面临以下两个个问题：1）大量电力电子装置接入有源配电网导致故障电流受限，故障特征不明显且谐波复杂，严重影响传统故障诊断方法的正确性。2）配电网故障特征与传统配电网存在较大差异，配电网故障与电能质量问题相互耦合，配电网故障呈现的弱特征和高频暂态特性愈加明显，配电网故障诊断及处理难度增大，使配电网现有的继电保护、故障诊断性能降低，容易发生误动和误判，严重威胁配电网安全运行。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种有源配电网在线故障处理方法，包括：

从有源配电网的运行数据中提取原始特征数据；

将所述原始特征数据输入预先构建的在线故障处理模型，在确定出所述有源配电网发生故障时，识别出故障类型；

其中，所述在线故障处理模型是采用有源配电网历史正常运行时段和故障时段的运行数据和对应故障状态数据、故障类型数据、故障区段数据训练得到的。

优选的，所述在线故障处理模型的构建，包括：

获取有源配电网历史正常运行时段和故障时段的运行数据和对应故障状态数据、故障类型数据、故障区段数据，并根据历史故障时段的运行数据提取历史故障原始特征，根据历史正常运行时段的运行数据提取历史正常运行原始特征；