9]S6,當(dāng)步驟S4中的比較結(jié)果至少有一個(gè)不在誤差允許范圍內(nèi)，建立第k區(qū)段的故障 情況下的η型四端口網(wǎng)絡(luò)的各序分量的關(guān)系方程式判斷故障類型以及故障位置，k=k+l，跳 至步驟S7;
[0120]S7，k<N時(shí)，跳至步驟S2;k=N+l時(shí)，線路檢測(cè)完畢。
[0121] 所述步驟S3中建立第k區(qū)段的非故障情況下的π型四端口網(wǎng)絡(luò)模型包括步驟：
[0122]S31，Ji型四端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)如下：
[0125] t χ[0126] S32，31型四端口網(wǎng)絡(luò)的輸入與輸出的關(guān)系等式如下：
[0123]
[0124]
[0127]
[0128]其中，#";°和壞…分別表示輸入節(jié)點(diǎn)的相電壓和線電流的各序分量；和/巧 分別表示輸出節(jié)點(diǎn)的相電壓和線電流的各序分量，d為正序，i為負(fù)序，0為零序。
[0129] 所述步驟S5與步驟S6中的誤差允許范圍為5%。
[0130] 所述步驟S6中包括步驟：
[0131] S61，建立第k區(qū)段的故障情況下的π型四端口網(wǎng)絡(luò)的各序分量的關(guān)系方程式：
_ t_,--A ' L·.Λ _
[0135] [HG]是故障類型矩陣，分為Α相接地故障矩陣，ΑΒ兩相短路故障矩陣，ΑΒ兩相接地 故障矩陣以及三相接地故障矩陣四種類型；
[0136] S62,將四種不同的類型矩陣依次代入公式(3)中利用牛拉迭代法進(jìn)行求解，當(dāng)求 解結(jié)果收斂時(shí)，則代入故障類型為線路故障類型；
[0137] S63,可以定義矩陣[S]為：
[0138]
[0139]則矩陣[S]的系數(shù)可以表示為一個(gè)關(guān)于距離X和故障阻抗R(R可以是Rg或Rt，Rg代 表故障阻抗，Rt代表相間阻抗)的q項(xiàng)多項(xiàng)式：
[0140]
[0141] x表示故障處到每條線路發(fā)送端的距離;R是故障阻抗;wjq)是關(guān)于距離x的q項(xiàng)多 項(xiàng)式的項(xiàng)系數(shù)，q為正整數(shù)；
[0142] S64,根據(jù)步驟S62與S63求解出故障處到參考節(jié)點(diǎn)的距離X和故障阻抗R。
[0143] 所述步驟S61中的A相接地故障矩陣[He]為：
[0144]
[0145] AB兩相短路故障矩陣[Hg]為：
[0146]
[0147]AB兩相接地故障矩陣[Hg]為：
[0148]
[0149]三相接地故障矩陣[Hg]為：
[0150]
[0151] 其中，α是對(duì)稱分量法中的運(yùn)算子，其中〇 = ￥12()°，〇2 = #4()°，此代表故障阻抗，辦代 表相間阻抗。
[0152] 由上述方法實(shí)施過(guò)程可以看出，當(dāng)確定故障發(fā)生的線路區(qū)段后，該方法可以準(zhǔn)確 識(shí)別故障類型和計(jì)算故障距離，原理簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
[0153]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范 圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不 需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種有源配電網(wǎng)故障診斷與定位的方法，其特征是，包括步驟： Sl，將待檢測(cè)線路劃分為N個(gè)區(qū)段，并將所有區(qū)段按照潮流方向依次排序，定義:每個(gè)區(qū) 段潮流方向始點(diǎn)為區(qū)段的始端，潮流方向終點(diǎn)為終端，N為正整數(shù)； 52, 獲取第k區(qū)段的始端與終端的電壓與電流的基波分量信號(hào)，k為正整數(shù)，k的取值范 <k<N； 53, 以第k區(qū)段的始端的電壓與電流的基波分量信號(hào)為輸入變量，終端的電壓與電流的 基波分量信號(hào)為輸出信號(hào)，建立第k區(qū)段的非故障情況下的π型四端口網(wǎng)絡(luò)模型，代入步驟 S2所獲取的第k區(qū)段的始端的電壓與電流的基波分量信號(hào)求取終端的電壓與電流的基波分 量信號(hào)的理論值； 54, 將步驟S2中獲取的第k區(qū)段的終端的電壓基波分量信號(hào)與步驟S3中獲取的第k區(qū)段 的終端的電壓的基波分量信號(hào)的理論值做比較，將步驟S2中獲取的第k區(qū)段的終端的電流 基波分量信號(hào)與步驟S3中獲取的第k區(qū)段的終端的電流的基波分量信號(hào)的理論值做比較； 55, 當(dāng)步驟S4中的比較結(jié)果都在誤差允許范圍內(nèi)，則k = k+l，跳至步驟S7; 56, 當(dāng)步驟S4中的比較結(jié)果至少有一個(gè)不在誤差允許范圍內(nèi)，建立第k區(qū)段的故障情況 下的π型四端口網(wǎng)絡(luò)的各序分量的關(guān)系方程式判斷故障類型以及故障位置，k = k+l，跳至步 驟S7; S7，k < N時(shí)，跳至步驟S2;k = N+l時(shí)，線路檢測(cè)完畢。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源配電網(wǎng)故障診斷與定位的方法，其特征是，所述步驟 S3中建立第k區(qū)段的非故障情況下的π型四端口網(wǎng)絡(luò)模型包括步驟： S31，π型四端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)如下：S32,3i型四端口網(wǎng)絡(luò)的輸入與輸出的關(guān)系等式如下：其中，F(xiàn)/d和/廣°分別表示輸入節(jié)點(diǎn)的相電壓和線電流的各序分量；if d和Zf4分別 表示輸出節(jié)點(diǎn)的相電壓和線電流的各序分量，d為正序，i為負(fù)序，O為零序。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種有源配電網(wǎng)故障診斷與定位的方法，其特征是，所述步驟 S5與步驟S6中的誤差允許范圍為5%。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有源配電網(wǎng)故障診斷與定位的方法，其特征是，所述步驟 S6中包括步驟： S61，建立第k區(qū)段的故障情況下的π型四端口網(wǎng)絡(luò)的各序分量的關(guān)系方程式：其中，是故障情況下區(qū)段JT型四端口網(wǎng)絡(luò)的輸入節(jié)點(diǎn)的電壓各序分量，是故障情況下區(qū)段JT型四端口網(wǎng)絡(luò)的輸入節(jié)點(diǎn)的電流各序分量，是 故障情況下區(qū)段JT型四端口網(wǎng)絡(luò)的輸出節(jié)點(diǎn)的電壓各序分量，是故障情況下區(qū) 段31型四端口網(wǎng)絡(luò)的輸出節(jié)點(diǎn)的電流各序分量；其中，分別表示故障上游四 端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的各序參數(shù)；分別表示故障下游四段網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的各序參數(shù)；[HC]是故障類型矩陣，分為A相接地故障矩 陣，AB兩相短路故障矩陣，AB兩相接地故障矩陣以及三相接地故障矩陣四種類型； 562, 將四種不同的類型矩陣依次代入公式(3)中利用牛拉迭代法進(jìn)行求解，當(dāng)求解結(jié) 果收斂時(shí)，則代入故障類型為線路故障類型； 563, 可以定義矩陣[S]為：則矩陣[S]的系數(shù)Slj可以表示為一個(gè)關(guān)于距離X和故障阻抗R(R可以是Rg或RT，R G代表故 障阻抗，Rt代表相間阻抗)的q項(xiàng)多項(xiàng)式：X表示故障處到每條線路發(fā)送端的距離;R是故障阻抗;wdq)是關(guān)于距離X的q項(xiàng)多項(xiàng)式 的項(xiàng)系數(shù)，q為正整數(shù)； S64,根據(jù)步驟S62與S63求解出故障處到參考節(jié)點(diǎn)的距離X和故障阻抗R。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種有源配電網(wǎng)故障診斷與定位的方法，其特征是，所述步驟 S61中的A相接地故障矩陣[Hg]為：AB兩相短路故障矩陣[Hg]為：AB兩相接地故障矩陣[Hg]為：三相接地故障矩陣[Hg]為：其中，α是對(duì)稱分量法中的運(yùn)算子，其中Rg代表故障阻抗，Rt代表相 間阻抗。6. -種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-5的有源配電網(wǎng)故障診斷與定位的系統(tǒng)，其特征是，包括安 裝于每個(gè)變電站上的信號(hào)采集模塊，所述信號(hào)采集模塊包括電壓互感器、電流互感器以及 微處理器，所述微處理器分別接收電壓互感器與電流互感器的感應(yīng)信號(hào)，所述微處理器將 接收到的信號(hào)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞給中央處理器，所述中央處理器包括建模模塊，比較模塊， 故障診斷與定位模塊;所述建模模塊用于建立線路區(qū)段的η型四端口網(wǎng)絡(luò)模型;所述比較模 塊用于比較根據(jù)型四端口網(wǎng)絡(luò)模型得到的理論值與信號(hào)采集模塊測(cè)得的真實(shí)值;所述故 障診斷與定位模塊用于診斷線路故障的類型并定位。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種有源配電網(wǎng)故障診斷與定位的系統(tǒng)，其特征是，所述通訊 網(wǎng)絡(luò)為有線通訊網(wǎng)絡(luò)或者無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種有源配電網(wǎng)故障診斷與定位的系統(tǒng)，其特征是，所述有線 通訊網(wǎng)絡(luò)通過(guò)光導(dǎo)纖維或者輸電線進(jìn)行通訊。
【專利摘要】一種有源配電網(wǎng)故障診斷與定位的方法及其系統(tǒng)，方法包括步驟：S1，將線路劃分為N個(gè)區(qū)段；S2，獲取第k區(qū)段的始端與終端的電壓與電流的基波分量信號(hào)；S3，建立第k區(qū)段的非故障情況下的π型四端口網(wǎng)絡(luò)模型求取理論值；S4，比較理論值與測(cè)量值；S5，比較結(jié)果都在誤差允許范圍內(nèi)，則k＝k+1,跳至步驟S7；S6，比較結(jié)果至少有一個(gè)不在誤差允許范圍內(nèi)，建立第k區(qū)段的故障情況下的π型四端口網(wǎng)絡(luò)的各序分量的關(guān)系方程式判斷故障類型以及故障位置，k＝k+1，跳至步驟S7；S7，k≤N時(shí)，跳至步驟S2；k＝N+1時(shí)，線路檢測(cè)完畢。系統(tǒng)包括通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)連接的采集信號(hào)模塊與中央處理器。它能夠精確的定位故障類型與地點(diǎn)。
【IPC分類】G01R31/08, G01R31/00
【公開號(hào)】CN105425107
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510778169
【發(fā)明人】張世棟, 張林利, 邵志敏, 李建修, 劉合金, 孫勇, 李立生, 馬艷
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日