一种基于低压侧特征电压的中压配网故障区段定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于低压侧特征电压的中压配网故障区段定位方法，其包括以下步骤：获取变压器联结方式和故障类型；获取低压侧各测点的电压相量并计算对应的特征电压；根据特征电压最大值获取可疑故障路径，并对可疑故障路径进行分段；根据可疑故障路径中各区段两端特征电压计算该区段对应的特征电流；根据故障上下游特征电流的差异确定故障区段。本发明专利技术能够准确有效的实现中压配电网的故障区段定位，定位效果受故障电阻、故障距离中性点接地方式影响较小，且不受故障类型影响。本发明专利技术的电压测点位于低压侧，安装、运维成本较低，且有利于降低铁磁谐振风险。降低铁磁谐振风险。降低铁磁谐振风险。

【技术实现步骤摘要】
一种基于低压侧特征电压的中压配网故障区段定位方法


[0001]本专利技术涉及配电网故障定位领域，具体涉及一种基于低压侧特征电压的中压配网故障区段定位方法。

技术介绍

[0002]配电网发生故障后，快速准确实现故障定位有利于缩小停电范围，帮助工作人员缩短故障排查时间、快速完成检修工作，恢复对用户供电，对于配电网的安全、稳定、高效运行有着重要的意义。随着配网自动化程度的提高，大量自动化终端设备、通信装置的应用为故障定位新方法的提出奠定了基础。其中广域通信法通过配网故障时的多点量测信息来确定故障位置，该类方法对于通信的要求较高。
[0003]当中压配网发生故障时，整个电网的电压幅值将在一定程度上发生变化。电压在配网故障时的分布特性包含着各种故障信息，利用系统电压的故障分布特性可实现对配网的故障定位。但现有中压配电网故障定位技术大多基于在中压侧实现定位，但该方式存在以下缺点：
[0004]1、中压侧安装测点成本高，后期维护困难；
[0005]2、中压侧电压测量需加装电压互感器，在增大成本的同时，还可能给系统带来铁磁谐振风险；
[0006]3、现有故障定位技术大多采用单一的研究对象实现不同类型故障的定位，然而同一特征量在不同接地方式系统中发生不同故障时差异极大，采用单一的分析对象进行定位在实际中实现较为困难；
[0007]4、现有基于配网低压侧的故障定位方案大多选择负序电压为特征进行分析，并不能实现对三相故障的定位。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种基于低压侧特征电压的中压配网故障区段定位方法实现了通过低压侧特征电压进行故障定位。
[0009]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0010]提供一种基于低压侧特征电压的中压配网故障区段定位方法，其包括以下步骤：
[0011]S1、获取变压器联结方式和故障类型；
[0012]S2、基于变压器联结方式和故障类型，获取低压侧各测点的电压相量并计算对应的特征电压；
[0013]S3、根据特征电压最大值获取可疑故障路径，并对可疑故障路径进行分段；
[0014]S4、根据可疑故障路径中各区段两端特征电压计算该区段对应的特征电流；
[0015]S5、根据故障上下游特征电流的差异确定故障区段。
[0016]进一步地，步骤S1中变压器联结方式包括Dyn11和Yyn0；故障类型包括单相接地故障、两相短路、两相短路接地和三相短路故障。
[0017]进一步地，步骤S2的具体方法为：
[0018]若变压器联结方式为Dyn11，且故障类型为单相接地故障时，特征电压为低压侧负序电压；
[0019]若变压器联结方式为Yyn0，且故障类型为单相接地故障时，特征电压为低压侧负序电压；
[0020]若变压器联结方式为Dyn11，且故障类型为两相短路时，特征电压为故障相别对应的低压侧相电压；
[0021]若变压器联结方式为Yyn0，且故障类型为两相短路时，特征电压为故障相别对应的低压侧线电压；
[0022]若变压器联结方式为Dyn11，且故障类型为两相短路接地时，特征电压为故障相别对应的低压侧相电压；
[0023]若变压器联结方式为Yyn0，且故障类型为两相短路接地时，特征电压为故障相别对应的低压侧线电压；
[0024]若变压器联结方式为Dyn11，且故障类型为三相短路故障时，特征电压为低压侧任意相电压；
[0025]若变压器联结方式为Yyn0，且故障类型为三相短路故障时，特征电压为低压侧任意相电压。
[0026]进一步地，步骤S3的具体方法包括以下子步骤：
[0027]S3
‑
1、根据配电网结构确定相应拓扑，并获取配电网中的节点；
[0028]S3
‑
2、获取配电网中特征电压最大值所在节点，将特征电压最大值所在节点与变电站之间的路径作为可疑故障路径；
[0029]S3
‑
3、将存在支路，且支路中具有低压测点的节点作为区段分割点；
[0030]S3
‑
4、将可疑故障路径中相邻的两个区段分割点间的路径作为一个区段，完成对可疑故障路径的分段。
[0031]进一步地，步骤S4的具体方法包括以下子步骤：
[0032]S4
‑
1、根据配电变压器的电压传递规律获取配电变压器处的低压侧负序电压或低压侧相电压；
[0033]S4
‑
2、获取可疑故障路径中各区段端点的特征电压值：对于有直连变压器且低压侧有测点的端点，其特征电压即为该测点的特征电压；对于无直连变压器的端点，其特征电压应由该节点支路末端测点的特征电压值代替；
[0034]S4
‑
3、根据公式：
[0035]I
C
＝|ΔU/Z
C
|
[0036]获取区段C的特征电流I
C
；其中ΔU为区段C两端点的特征电压相量差；Z
C
为区段C的线路阻抗值。
[0037]进一步地，步骤S4
‑
1的具体方法为：
[0038]根据公式：
[0039][0040][0041]获取Dyn11型变压器的低压侧负序电压或低压侧相电压；
[0042]或根据公式：
[0043][0044][0045]获取Yyn0型变压器的低压侧负序电压或低压侧相电压；
[0046]其中U
′1、U
′2和U
′0为低压侧电压序分量；K为变压器变比；U1、U2和U0为中压侧电压序分量；e为自然常数；j为虚数单位；U
′
a
、U
′
b
和U
′
c
分别为低压侧三相电压；U
a
、U
b
和U
c
分别为中压侧三相电压。
[0047]本专利技术的有益效果为：
[0048]1、本方法通过低压侧特征电压实现了中压配电网故障区段的定位，并解决了中压侧测点安装和运维成本高、工作量大的问题，同时降低了铁磁谐振风险，实现了所有短路故障的定位。
[0049]2、本方法解决了现有故障定位方法分析对象单一，未能根据不同的故障情形选择最为灵敏的分析对象而造成定位不准确的问题，本方法根据故障类型自适应选择低压侧特征电压，有效提高了定位的准确性。
附图说明
[0050]图1为本方法的流程示意图；
[0051]图2为实施例中的配网故障区段定位示意图；
[0052]图3为实施例中可疑故障路径示意图。
具体实施方式
[0053]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低压侧特征电压的中压配网故障区段定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取变压器联结方式和故障类型；S2、基于变压器联结方式和故障类型，获取低压侧各测点的电压相量并计算对应的特征电压；S3、根据特征电压最大值获取可疑故障路径，并对可疑故障路径进行分段；S4、根据可疑故障路径中各区段两端特征电压计算该区段对应的特征电流；S5、根据故障上下游特征电流的差异确定故障区段。2.根据权利要求1所述的基于低压侧特征电压的中压配网故障区段定位方法，其特征在于，步骤S1中变压器联结方式包括Dyn11和Yyn0；故障类型包括单相接地故障、两相短路、两相短路接地和三相短路故障。3.根据权利要求2所述的基于低压侧特征电压的中压配网故障区段定位方法，其特征在于，步骤S2的具体方法为：若变压器联结方式为Dyn11，且故障类型为单相接地故障时，特征电压为低压侧负序电压；若变压器联结方式为Yyn0，且故障类型为单相接地故障时，特征电压为低压侧负序电压；若变压器联结方式为Dyn11，且故障类型为两相短路时，特征电压为故障相别对应的低压侧相电压；若变压器联结方式为Yyn0，且故障类型为两相短路时，特征电压为故障相别对应的低压侧线电压；若变压器联结方式为Dyn11，且故障类型为两相短路接地时，特征电压为故障相别对应的低压侧相电压；若变压器联结方式为Yyn0，且故障类型为两相短路接地时，特征电压为故障相别对应的低压侧线电压；若变压器联结方式为Dyn11，且故障类型为三相短路故障时，特征电压为低压侧任意相电压；若变压器联结方式为Yyn0，且故障类型为三相短路故障时，特征电压为低压侧任意相电压。4.根据权利要求1所述的基于低压侧特征电压的中压配网故障区段定位方法，其特征在于，步骤S3的具体方法包括以下子步骤：S3
‑
1、根据配电网结构确定相应拓扑，并获取配电网中的节点；S3
‑
2、获取配电网中特征电压最大值所在节点，将特征电压最大值所在节点与变电站之间的路径作为可疑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文海，张德海，肖先勇，张姝，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：