[发明专利]一种含储能的配电系统的故障定位与隔离方法及装置

说明书

本发明提供的一种含储能的配电系统的故障定位与隔离方法及装置，其中方法包括：获取馈线终端装置FTU上传的馈线信息和配电系统的储能历史运行状态；根据储能历史运行状态计算各FTU的期望故障状态将期望故障状态和相关馈线信息代入以故障馈线数目最小为目标的目标函数，求解关于馈线区段的故障状态矢量x的0‑1整数规划的解，获得馈线区段故障定位结果，确定断开故障馈线区段的断路器；发送关于断路器的信息至FTU，使得FTU断开故障馈线区段相应的断路器。本发明通过该目标函数计算出馈线区段故障定位结果，确定故障区段和断开隔离故障区段所需的断路器，最后将控制信号发送给FTU，实现故障隔离。

技术领域

本发明涉及配电系统故障定位隔离技术领域，尤其涉及一种含储能的配电系统的故障定位与隔离方法及装置。

背景技术

分布式储能元件接入配电网，可提高配电网的运行稳定性，实现需求侧管理，提高电能质量。但随着储能元件接入配电网，传统配电网的结构会发生改变，当配电网发生故障时，故障电流除了由系统电源提供外，还由储能元件提供。这不仅改变了配电网的潮流方向及短路电流水平，还使得系统故障定位变得困难。因此，传统的三段式电流保护已不能适应配电系统的故障保护要求。

针对具有多个储能元件的配电系统，继电保护为保证可靠性和选择性，必须正确区分被保护线路是否处于故障状态，确定故障区段，并断开隔离故障区段所需的断路器。国内缺乏对含储能的配电系统的故障定位与隔离方法，因此提出一种含储能的配电系统的故障定位与隔离方法及装置是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是针对具有多个储能元件的配电系统潮流多向流动及储能元件为故障点提供故障电流给故障定位带来的问题，提供一种含储能的配电系统的故障定位与隔离方法，对配电系统进行故障检测和定位，实现配电系统的故障保护，保证配电系统的运行可靠性。

本发明提供的一种含储能的配电系统的故障定位与隔离方法，包括：

获取馈线终端装置FTU上传的馈线信息和配电系统的储能历史运行状态；

根据储能历史运行状态计算各FTU的期望故障状态

将期望故障状态和相关馈线信息代入以故障馈线数目最小为目标的目标函数，求解关于馈线区段的故障状态矢量x的0-1整数规划的解，获得馈线区段故障定位结果，确定断开故障馈线区段的断路器；

发送关于断路器的信息至FTU，使得FTU断开故障馈线区段相应的断路器。

优选地，所述目标函数具体为：

其中，x为馈线区段的故障状态矢量；E_i为第i个FTU上报的故障信息，正方向故障为1，反方向故障为-1，无故障为0；N为FTU的数目，M为馈线区段的数目；表示配电系统第i个FTU的期望故障状态，其是x的函数；w是取值为(0,1)的系数；x_j表示馈线区段j的故障状态，取值为1时表示故障，取值为0时表示无故障。

优选地，所述期望故障状态计算公式为：

其中，S_BSk表示故障前储能的运行状态，当储能出力大于0时，S_BSk＝1，其他情况S_BSk＝0；λ为修正系数，λ＝-1；N_BS表示储能的数目；M₁表示开关i到上游电源通路上馈线区段的数目；x_q表示开关i到上游电源通路上馈线区段q的故障状态；M₂表示开关i下游馈线区段的数目；x_d表示下游馈线区段d的故障状态。

优选地，获取馈线终端装置FTU上传的馈线信息后，还包括：根据FTU上传的馈线信息将配电系统末端无故障电流的支路剔除。