一种电网故障定位方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及配电网技术领域，尤其是指一种电网故障定位方法、装置及计算机存储介质；本发明专利技术所述的电网故障定位方法，适用于有直接电气连接的树形结构电网内部发生故障时的故障定位，通过引入虚拟故障点，将其作为电流参考方向的动态基准点，动态调整故障电流相位，使得在任何位置发生故障的电流相位都具有统一模式，大大简化了故障定位算法的复杂度，且能适应任意复杂度的树形电网。适应任意复杂度的树形电网。适应任意复杂度的树形电网。

【技术实现步骤摘要】
一种电网故障定位方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及配电网
，尤其是指一种电网故障定位方法、装置及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]电网故障定位有赖于故障信息的采集。故障位置信息的采集分为故障中采集和故障后采集。故障后采集，因为故障的电气特征已经消失，只能采取非电气方法。在复杂或长距离电网中，查找故障点费时费力。因此在适当位置采集故障时刻电流，作为故障定位的依据，具有很大的价值。常见的定位算法有电流突变法，差流法等。这些方法比较的是电流幅值的变化，只能应用于单电源简单电网。在多电源复杂电网中，电流幅值的变化不再有显著模式，无法据此定位故障。相较而言，电流相位比较法在复杂电网故障定位中，更具优势，因其比较的是故障点相关电流相位的组合模式，比电流幅值具有更高的容错度。
[0003]通常的相位比较算法，是根据故障位置，预判相关故障电流的相位模式，与实际测量值比较。
[0004]请参考图1,F为故障点，T为测点，所有测点电流以指向电源为正,若T1与T2反相，T1与T3反相，T2与T3同相，则F1故障；若T1与T2同相，T1与T3同相，T2与T3同相，则F2故障；若T1与T2同相，T1与T3反相，T2与T3反相，则F3故障；若T1与T2反相，T1与T3同相，T2与T3反相，则F4故障。
[0005]一叉树故障定位，每个故障点需要2个测点，有4种组合，2个故障区间共8种组合。
[0006]二叉树故障定位，每个故障点需要3个测点，有8种组合，4个故障区间共32种组合。
>[0007]三叉树故障定位，每个故障点需要4个测点，有16种组合，5个故障区间共80种组合。
[0008]可见随着电网拓扑复杂度的提升、运行模式随时变化、故障类型的增加，故障电流的相位组合模式成几何级数增加，复杂度高，使得预判模式已经很难覆盖全部可能的情况，甚至不可预判。

技术实现思路

[0009]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中相位比较算法在复杂电网中相关故障电流的相位模式难以预判的问题。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电网故障定位方法，包括：
[0011]将所有测点电流的起始极性调整为指向根节点为正；
[0012]在电网的相邻测点之间、测点与根节点之间、测点与叶节点之间插入虚拟故障点；
[0013]找到每个叶节点到根节点的第一组最短路径，并分别将每个测点两端的虚拟故障点在所述第一组最短路径中出现的顺序记为每个测点的标准极性；
[0014]对于相邻测点多于一个的虚拟故障点，找到根节点和叶节点到每个虚拟故障点的第二组最短路径，并分别将每个虚拟故障点相邻测点两端的虚拟故障点在所述第二组最短
路径中出现的顺序，记为每个虚拟故障点相邻测点的故障极性；
[0015]比较每个虚拟故障点相邻测点的故障极性和标准极性，若相反，则将测点的电流极性调整为相反的电流极性；
[0016]判断相邻测点多于一个的虚拟故障点所有相邻测点之间的最大相角差是否超过预设阈值，若未超过，则故障发生在该虚拟故障点到其所有相邻测点所覆盖的范围之内。
[0017]优选地，所述在电网的相邻测点之间、测点与根节点之间、测点与叶节点之间插入虚拟故障点后还包括：
[0018]将分支处的虚拟故障点合并。
[0019]优选地，所述对于相邻测点多于一个的虚拟故障点，找到根节点和叶节点到每个虚拟故障点的最短路径，并分别将每个虚拟故障点相邻测点两端的虚拟故障点在路径中出现的顺序，记为每个虚拟故障点相邻测点的故障极性前还包括：
[0020]利用电流幅值变化作为判据，粗略确定故障范围，在所述故障范围内进行下一步计算。
[0021]优选地，所述若所有相邻测点多于一个的虚拟故障点所有相邻测点之间的最大相角差都超过了预设阈值，则故障在某个根或叶到其相邻测点之间。
[0022]优选地，所述若故障在某个根或叶到其相邻测点范围之间，则利用电流幅值变化作为判据进行进一步定位。
[0023]优选地，所述利用电流幅值变化作为判据进行故障定位的算法包括电流突变法和差流法。
[0024]优选地，所述预设阈值为90
°
。
[0025]本专利技术还提供了一种电网故障定位装置，包括：
[0026]测点起始极性调整模块，用于将所有测点电流的起始极性调整为指向根节点为正；
[0027]虚拟故障点插入模块，用于在电网的相邻测点之间、测点与根节点之间、测点与叶节点之间插入虚拟故障点；
[0028]测点标准极性计算模块，用于找到每个叶节点到根节点的第一组最短路径，并分别将每个测点两端的虚拟故障点在所述第一组最短路径中出现的顺序记为每个测点的标准极性；
[0029]测点故障极性计算模块，用于对于相邻测点多于一个的虚拟故障点，找到根节点和叶节点到每个虚拟故障点的第二组最短路径，并分别将每个虚拟故障点相邻测点两端的虚拟故障点在所述第二组最短路径中出现的顺序，记为每个虚拟故障点相邻测点的故障极性；
[0030]电流极性调整模块，用于比较每个虚拟故障点相邻测点的故障极性和标准极性，若相反，则将测点的电流极性调整为相反的电流极性；
[0031]故障定位模块，用于判断相邻测点多于一个的虚拟故障点所有相邻测点之间的最大相角差是否超过预设阈值，若未超过，则故障发生在该虚拟故障点到其所有相邻测点所覆盖的范围之内。
[0032]优选地，所述电网故障定位装置应用于有直接电气连接的树形结构电网。
[0033]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计
算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种电网故障定位方法的步骤。
[0034]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0035]本专利技术基于能量总是流向故障点的假设，如果以故障点为指向，所有故障点相邻电流都应同相，因此假设某点故障，调整其相邻测点电流的参考相位为指向此点为正，如果全部同相，则故障为真，否则为假；本专利技术所述的电网故障定位方法，适用于有直接电气连接的树形结构电网内部发生故障时的故障定位，通过引入虚拟故障点，将其作为电流参考方向的动态基准点，动态调整故障电流相位，使得在任何位置发生故障的电流相位都具有统一模式，大大简化了故障定位算法的复杂度，且能适应任意复杂度的树形电网。
附图说明
[0036]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中：
[0037]图1是一种电网结构示意图；
[0038]图2是本专利技术电网故障定位方法的实现流程图；
[0039]图3是本专利技术一种实施例提供的电网结构图；
[0040]图4为本专利技术实施例提供的一种电网故障定位装置的结构框图。
具体实施方式
[0041]本专利技术的核心是提供一种电网故障定位方法、装置及计算机存储介质，大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网故障定位方法，其特征在于，包括：将所有测点电流的起始极性调整为指向根节点为正；在电网的相邻测点之间、测点与根节点之间、测点与叶节点之间插入虚拟故障点；找到每个叶节点到根节点的第一组最短路径，并分别将每个测点两端的虚拟故障点在所述第一组最短路径中出现的顺序记为每个测点的标准极性；对于相邻测点多于一个的虚拟故障点，找到根节点和叶节点到每个虚拟故障点的第二组最短路径，并分别将每个虚拟故障点相邻测点两端的虚拟故障点在所述第二组最短路径中出现的顺序，记为每个虚拟故障点相邻测点的故障极性；比较每个虚拟故障点相邻测点的故障极性和标准极性，若相反，则将测点的电流极性调整为相反的电流极性；判断相邻测点多于一个的虚拟故障点所有相邻测点之间的最大相角差是否超过预设阈值，若未超过，则故障发生在该虚拟故障点到其所有相邻测点所覆盖的范围之内。2.根据权利要求1所述的电网故障定位方法，其特征在于，所述在电网的相邻测点之间、测点与根节点之间、测点与叶节点之间插入虚拟故障点后还包括：将分支处的虚拟故障点合并。3.根据权利要求1所述的电网故障定位方法，其特征在于，所述对于相邻测点多于一个的虚拟故障点，找到根节点和叶节点到每个虚拟故障点的最短路径，并分别将每个虚拟故障点相邻测点两端的虚拟故障点在路径中出现的顺序，记为每个虚拟故障点相邻测点的故障极性前还包括：利用电流幅值变化作为判据，粗略确定故障范围，在所述故障范围内进行下一步计算。4.根据权利要求1所述的电网故障定位方法，其特征在于，所述若所有相邻测点多于一个的虚拟故障点所有相邻测点之间的最大相角差都超过了预设阈值，则故障在某个根或叶到其相邻测点之间。5.根据权利要求4所述的电网故障定位方法，其特征在于，所述若...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫志宏，
申请(专利权)人：南京弘毅电气自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：