[发明专利]一种基于矩阵算法的配电环网故障定位方法

说明书

本发明公开了一种基于矩阵算法的配电环网故障定位方法，包括：步骤S1：根据图论，将待测配电网的结构简化为节点与线段之间的连接关系图；步骤S2：将由所述待测配电网的主电源流向每一分布式电源及线路末端的方向定义为网络功率的正方向，将所述待测配电网等效为一辐射型配电网；步骤S3：建立网络描述矩阵；步骤S4：建立故障信息矩阵；步骤S5：建立故障判别矩阵；步骤S6：制定故障判据；步骤S7：得到故障区段。本发明能够实现快速的故障区段定位，适应传统的辐射型配电网，对于功率双向流动的环型配电网也能实现准确的故障定位，同时考虑了T接区段发生故障时对故障定位的影响。

技术领域

本发明涉及配电网故障定位技术领域，具体涉及一种基于矩阵算法的配电环网故障定位方法。

背景技术

相关数据表明:电力系统95％的停电事故都发生在配电网中，而由线路发生接地或短路性这类事故性不对称故障大约占配电网总故障85％。当电网某点发生故障时，快速定位故障，迅速隔离故障区域，并通过控制相关的开关和电源对非故障区域恢复供电，对保证供电可靠性十分重要。输电网由于其结构简单，各种测量监控设备相对完善，因此对其进行故障定位取得了良好的效果。而配电网结构多样，线路分支多，中性点接地方式也不尽相同，且配电环网中，潮流方向的双向流动，增加了故障定位的难度。

现有技术中常用的故障区段定位方法，多基于FTU(馈线终端设备feederterminal unit)所采集的各种电气量信息。基于配网自动化的故障定位算法主要包括直接算法和间接算法。直接算法基于图论，通过配电网的网络拓扑结构来实现故障定位，主要包括过热弧搜寻法和矩阵算法；其中矩阵算法由于简单直观、计算量小、速度快等特点，得到了广泛应用。环形配电网发生故障后，功率流向发生改变。安装于各节点的FTU将根据是否检测到故障电流以及故障电流的流向与网络正方向是否相同，上传“1，0，-1”三种逻辑信号至配电主站。

但是，配电网中存在大量T接区段，在此类馈线区段发生故障时，区段的不同子节点的FTU上传的信息会出现不同的情况，从而会导致故障定位错判。因此，需要对矩阵算法故障定位的定位判据做出一定的改进，使新形成的判据能够适应配电网，使其能够满足环型配电网存在T接区段情况下发生单重、多重故障时，仍然能够定位故障区段。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种基于矩阵算法的配电环网故障定位方法。旨在解决现有的环型配电网存在T接区段情况下发生单重、多重故障时，不能定位故障区段问题。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种基于矩阵算法的配电环网故障定位方法，包括：

步骤S1：根据图论，将待测配电网的结构简化为节点与线段之间的连接关系图；

步骤S2：根据所述连接关系图，将由所述待测配电网的主电源流向每一分布式电源及线路末端的方向定义为网络功率的正方向，将所述待测配电网等效为一辐射型配电网；

步骤S3：根据所述辐射型配电网，建立一描述所述待测配电网中所有节点连接关系的不对称邻接矩阵，并将其定义为网络描述矩阵；

步骤S4：馈线终端设备安装于所述节点上，采用所述馈线终端设备对所述节点进行故障检测，得到检测结果，并根据所述检测结果，建立故障信息矩阵；

步骤S5：根据所述网络描述矩阵和所述故障信息矩阵，建立故障判别矩阵；

步骤S6：根据所述故障判别矩阵，制定故障判据，以对所述待测配电网的每一馈线区段故障进行定位；

步骤S7：根据所述故障判据，对所述故障判别矩阵进行分析，得到故障区段。

优选的，在所述步骤S1中，所述节点包括隔离开关、断路器和分段开关中的一种或其任意一组合。

优选的，在所述步骤S1中，所述线段由连接所述节点的输电线路组成。