一種基于波形比較的配電線路故障定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)配電網(wǎng)故障定位領(lǐng)域，尤其設(shè)及閉環(huán)結(jié)構(gòu)線路或分布式電源 大量接入線路的故障定位技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于波形比較的配電線路故障定位方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著配電網(wǎng)向智能配電網(wǎng)的逐步推進，越來越多的閉環(huán)運行線路、分布式電源 (distributedgeneration，DG)接入配電網(wǎng)，該對配電網(wǎng)故障定位造成較大影響，甚至導(dǎo)致 傳統(tǒng)的故障定位方法失效，智能配電網(wǎng)對供電可靠性要求更高，發(fā)生故障后，要求快速實現(xiàn) 故障隔離和故障恢復(fù)，W隔離故障區(qū)域、恢復(fù)非故障失電區(qū)供電，而故障定位是實現(xiàn)故障隔 離和故障恢復(fù)的前提和基礎(chǔ)。因此，含有閉環(huán)運行線路、分布式電源的配電網(wǎng)故障定位成為 配電網(wǎng)研究的熱點問題。傳統(tǒng)的故障定位方法主要有；矩陣法、行波法等。該些方法要么不 適用于閉環(huán)運行線路、含分布式電源的配電網(wǎng)，要么需要檢測故障電流方向，均不適用于的 智能配電網(wǎng)?，F(xiàn)有配電網(wǎng)的饋線上一般沒有裝設(shè)電壓互感器，所W，饋線的電流方向很難判 斷。隨著FTU和電力通信網(wǎng)絡(luò)不斷強大，F(xiàn)TU(饋線終端單元；FeederTerminal化it,FTU) 間可W進行大量的信息交互。因此，依靠FTU間的信息交互，由FTU實現(xiàn)配電網(wǎng)故障定位成 為可能，本文在參考現(xiàn)有配電網(wǎng)故障定位方法基礎(chǔ)上，利用相鄰檢測點FTU的信息交互，提 出了基于波形比較的配電網(wǎng)故障定位方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供了一種基于波形比較的配電線路 故障定位方法，本發(fā)明解決了閉環(huán)線路、分布式電源接入且由于不配置PT無法計算電流方 向的短路故障定位問題，在參考現(xiàn)有配電網(wǎng)故障定位方法基礎(chǔ)上，利用相鄰檢測點FTU的 信息交互，提出了基于波形比較的配電網(wǎng)故障定位方法，由于故障定位算法是由具有分布 式控制功能的饋線終端裝置實現(xiàn)，可快速計算，能在繼電保護動作前完成故障定位，適用于 配電網(wǎng)的快速短路故障定位，利用饋線終端單元（FeederTerminal化it,FTU)實時檢測各 檢測點的相電流，短路故障時，根據(jù)各檢測點相電流極性相對關(guān)系，判定故障區(qū)段，為了實 現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0004] 一種基于波形比較的配電線路故障定位方法，其特征在于；在配電線路正常運行 時，F(xiàn)TU實時檢測各檢測點的相電流，當配電線路發(fā)生短路故障時，按W下步驟進行故障定 位：
[0005] 步驟S1.當檢測到相電流超過預(yù)設(shè)口檻時，在故障相電流采樣序列中取故障半個 周波后一個周波的信號；
[0006] 步驟S2.設(shè)線路共有m個FTU，即將線路分為m個區(qū)段，其中m>2;
[0007] 步驟S3.將第j個FTU檢測點故障相一個周波的電流信號與相鄰第j+1個FTU檢 測點同一故障相一個周波的故障電流信號計算其電流相關(guān)系數(shù)APj.，
[000引
[0009] 式中，ijp(k)和iuwp似分別為第j個FTU和第j+1個FTU檢測點故障電流采樣 序列，其中0 <j《m-1 ;N為采樣故障電流信號的數(shù)據(jù)長度；
[0010] 步驟S4.將APj.與設(shè)定值P。進行比較，判斷出故障區(qū)段，并將故障定位結(jié)果上 傳至控制主站，提示工作人員及時處理故障。
[0011] 優(yōu)選地，根據(jù)APj.與設(shè)定值P。進行比較，判斷出故障區(qū)段，按如下步驟進行判 斷：
[001引 （1)若第j個監(jiān)測點與第j+1個監(jiān)測點波形極性相同，即APj.>P。，則判定區(qū)段j為健全區(qū)段；
[001引 似若第j個監(jiān)測點與第j+1個監(jiān)測點波形極性相反，即APj.<P。，則判定區(qū)段j為故障區(qū)段；
[0014] 做如果前m-1個區(qū)段兩側(cè)檢測點電流波形極性均相同，APP。(〇 <j《m-1)，則最末一個區(qū)段為故障區(qū)段。
[0015] 優(yōu)選地，所述線路中發(fā)生短路故障時，F(xiàn)TU根據(jù)電流變化量信號啟動，F(xiàn)TU記錄各 檢測點2~5個周波的電流信號。
[0016] 綜上所述，本發(fā)明還具有W下有益效果：
[0017] 利用相鄰檢測點FTU的信息交互，提出了基于波形比較的配電網(wǎng)故障定位方法。 由于故障定位算法是由具有分布式控制功能的饋線終端裝置實現(xiàn)，可快速計算，能在繼電 保護動作前完成故障定位，適用于配電網(wǎng)的快速短路故障定位。
【附圖說明】
[001引為了更清楚地說明本發(fā)明實例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施實例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明 的一些實例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性的前提下，還可W根據(jù)該些附 圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1是本發(fā)明一種基于波形比較的配電線路故障定位方法的配電網(wǎng)自動化定位 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖。
[0020] 圖2是本發(fā)明一種基于波形比較的配電線路故障定位方法的定位流程圖。
[0021] 圖3是本發(fā)明一種基于波形比較的配電線路故障定位方法的配電線路仿真模型 圖。
[0022] 圖4是本發(fā)明的配電網(wǎng)自動化定位系統(tǒng)中A相電流波形對比圖。
[0023] 圖5是本發(fā)明的配電網(wǎng)自動化定位系統(tǒng)中B相電流波形對比圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面將結(jié)合本發(fā)明實例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诎l(fā) 明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0025] 如圖1所示，給出了本發(fā)明中含有分布式電源的智能饋線自動化系統(tǒng)（feeder automation,FA)，包括控制主站、通信網(wǎng)絡(luò)和FTU(包括遠程終端裝置（remoteterminal unit,RTU)，所述控制主站和終端裝置之間W及終端裝置之間均可W實現(xiàn)信息交互，而且各 終端裝置均可執(zhí)行分布式控制，實現(xiàn)故障定位、故障隔離和故障恢復(fù)；結(jié)合圖2, 一種基于 波形比較的配電線路故障定位方法，按W下步驟進行故障定位：
[0026] 首先，正常運行時，配電線路按如下工作流程進行；線路中的各FTU實時檢測各相 電流，與預(yù)設(shè)口檻值比較，判斷是否符合裝置啟動條件，正常工作時主站可對FTU進行狀態(tài) 查詢，避免裝置退出工作狀態(tài)。
[0027] 其次，發(fā)生故障時，配電線路按如下工作流程進行；線路中發(fā)生短路故障時，F(xiàn)TU 根據(jù)電流變化量信號啟動，記錄各檢測點2~5個周波的電流信號，各FTU根據(jù)故障數(shù)據(jù)進 行故障區(qū)段定位，按W下步驟進行故障定位：
[002引步驟S1.當檢測