[发明专利]逆变型分布式电源接入配电网的故障定位方法

权利要求书

1.逆变型分布式电源接入配电网的故障定位方法，其特征在于，所述逆变型分布式电源接入配电网的典型模型中包括两条馈线：馈线1和馈线2；馈线1分别连接A母线、B母线、C母线，将馈线1所在线路划分为AB段、BC段；馈线2分别连接A母线、D母线，馈线2所在线路为AD段；所述故障定位方法包括以下步骤：

步骤1，粗略故障定位

1)假设故障发生在AB区间，确定故障电流初始值；

2)将故障电流初始值带入故障定位方程式(7)，求解方程得到故障位置m₁(1)、m₂(1)

a·m²+b·m+c＝0 (7)

a＝Im(0.5[V_u-s]^tZ·Y_sh[I_f]^*)

b＝Im(-[I_u-s]^tZ[I_f]^*)

c＝Im([V_u-s]^t[I_f]^*)

式中，m为故障距离，I_f为故障电流，V_u-s、I_u-s分别是故障点上游的首端三相电压及电流的列向量，Z、Y_sh分别是线路的单位阻抗矩阵及单位线路等效对地电容矩阵；

3)将m₁(1)、m₂(1)带入式(9)对故障电流进行更新，重新带入故障定位方程，求解得到故障位置m₁(2)和m₂(2)，依次类推，进行迭代计算，求解m₁(i)和m₂(i)；

I_u-m＝-C(m)V_u-s+D(m)I_u-s(9)

C(m)＝mY_sh+0.25m³Y_sh·Z·Y_sh

D(m)＝E+0.5m²Z·Y_sh

式中，E为3阶单位矩阵；

4)对于步骤3)每次求解出的故障位置m₁(i)和m₂(i)，都先要判断其敛散性，如果满足以下条件：

|m₁(i)-m₁(i-1)|<δ

|m₂(i)-m₂(i-1)|<δ

则m₁、m₂收敛，直接至步骤5)；如果不收敛，返回至步骤3)，继续进行迭代计算和收敛性判断，直至m₁、m₂收敛；上式中，δ为收敛半径，δ取10^-4；

5)判断m₁、m₂的值是否在区间AB的范围内，如果在区间AB内，保存故障位置m₁、m₂；若不在，说明该区间无故障点；

6)按照步骤1)～5)同样的方法分别对BC、AD段进行故障定位，得到满足条件的可能故障位置；

步骤2，精确故障定位

1)将粗略故障定位得到的第i个可能故障点视为配电网新的节点，形成与新系统一致的节点导纳矩阵Y_i；

2)将粗略故障定位得到的第i个故障点对应的故障电流I_i-f视为注入电流源，形成回路电流方程，得到第i个故障点对应的变电站出线电压的计算值V_i-AC：

Vi-AC=[Yi]1,1+IS+[Yi]1,2+Idg-[Yi]1,4+Ii-f]]>

其中，为A母线的自阻抗，为A母线与B母线之间的互阻抗，为A母线与第i个故障点之间互阻抗，I_S为变电站出线总电流，即为各个馈线首端电流之和，

3)通过下式计算变电站出线计算电压V_i-AC与实测电压V_A之间误差:

Error_i＝abs(V_i-AC-V_A)/abs(V_A)

4)重复步骤1)-3)，分别得到每个故障点对应的误差值，其中误差值最小对应的故障点为精确故障点。