[发明专利]广域零序电流分布信息的配电网故障区段精确定位方法

摘要

本发明公开了广域零序电流分布信息的配电网故障区段精确定位方法，在每条配电线路上间隔一定距离装设录波型故障指示器，每两个故障指示器的距离为一个区段，当线路上发生单相接地故障时，沿线布置的故障指示器启动并记录零序电流幅值，根据故障线路与非故障线路零序电流幅值沿线分布的差异，按照本发明给出的规则判断故障区段。本发明的广域零序电流分布信息的配电网故障区段精确定位方法不受过渡电阻与故障初始角的影响，无论是中性点不接地系统，还是谐振接地系统，本发明都能迅速、可靠地利用故障指示器的测值确定故障区段，此外，在发生母线故障时也能进行有效判断，具有较高的实际应用价值。

主权项

1.广域零序电流分布信息的配电网故障区段精确定位方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：在小电流接地系统的每一条配电线路上，从线路首端至末端，间隔L_s安装一个录波型故障指示器；步骤二：按照以下规则对故障指示器编号：对于多分支的小电流接地系统，按照从左到右，从上到下的顺序，遍历每一个故障指示器，每一个故障指示器的编号记为pq，由两部分组成：p代表该故障指示器所在的支路，q代表每条支路上故障指示器的排序，把相邻的两个故障指示器i、j之间的线路定义为一个定位区段S_i‑j；步骤三：当线路上发生接地故障时，沿线布置的故障指示器启动，测量该处的零序电流幅值I_pq，并将I_pq按编号顺序存放在矩阵I_z的第p行第q列；其中，I_z为m×n阶矩阵,m为配电线路的总数，n为线路上的最大故障指示器数，对于故障指示器安装数量小于n的线路，使用0元素填充空缺位置；步骤四：利用下式对矩阵I_z中的元素I_pq进行处理，形成新的矩阵I_z’：其中，L_s代表两个故障指示器的间距，I’_pq为矩阵I’_z中第p行q列的元素；步骤五：针对小电流接地系统不同的中性点接地方式，采用以下两种不同的方法，根据I’_z中的数据特征，判断故障区段：(a)对于中性点不接地系统，判断矩阵I’_z中每一个元素的正负，分别记录下负值所在的行号p和列号q，故障发生在支路p_max上，p_max为所有负值元素的行号的最大值，q_max为线路p_max中所有负值元素的列号的最大值，此时，故障点两端的故障指示器编号为p_max(q_max+1)与p_max(q_max+2)，即故障发生在区段S_{pmax(qmax+1)‑pmax(qmax+2)}中，如果矩阵I’_z中每一个元素均为非负数，则判断故障发生在母线上；(b)对于谐振接地系统，利用下式处理矩阵I’_z中的元素，形成新的矩阵I”_z：I”_pq＝|I'_pq‑I'_p(q+1)|,p＝Ι,ΙΙ,…,m；q＝1,2,…,n‑2其中，I”_pq为矩阵I”_z中第p行q列的元素；比较矩阵I”_z中每一个元素的大小，记录下大于ε的两个元素的行号p和列号q₁与q₂，故障发生在p所对应的支路上，此时，故障点两端的故障指示器编号为p(q₁+1)与p(q₂+2)，即故障发生在区段S_{p(q1+1)‑p(q2+2)}中，如果矩阵I”_z中每一个元素均小于ε，则需要比较母线、分支母线前后的零序电流大小，如果不相等，该母线即为故障母线。