[发明专利]一种基于多端行波时差的配电网故障定位方法

权利要求书

1.一种基于多端行波时差的配电网故障定位方法，其特征在于，包括步骤：

步骤A，记录配电网主馈线首、末端和支路末端初始行波波头到达时间，依据双端故障行波定位原理，判断故障发生在主馈线还是支路局部网络，支路局部网络，则进入步骤B；

步骤B，判断所述支路局部网络为单元行波故障域还是网络行波故障域，网络行波故障域，则构建故障支路搜索矩阵；

步骤C，根据所述故障支路搜索矩阵中元素的变化特征，判定故障支路；

步骤D，融合所述主馈线两端和所述故障支路末端记录的初始行波波头到达时间，计算所述故障支路上故障点的具体位置。

2.根据权利要求1所述的基于多端行波时差的配电网故障定位方法，其特征在于，所述步骤B包括步骤：

判断所述支路局部网络有且仅有一条支路，是，则判定为单元行波故障域，否，则判定为网络行波故障域；

单元行波故障域，则将所述主馈线两端与所述一条支路的末端记录的初始行波波头到达时间两两配对，分别计算出各自对应的第一故障距离，求取第一故障距离的平均值作为初步故障定位结果。

3.根据权利要求1所述的基于多端行波时差的配电网故障定位方法，其特征在于，所述步骤B中构建故障支路搜索矩阵，包括：

设置所述网络行波故障域的等效主馈线，将所述等效主馈线的首端和末端以及所述网络行波故障域中的各支路末端作为检测点，以所述等效主馈线的首端和末端分别作为参考端，依次与所述网络行波故障域中的所有检测点两两配对，计算其各自的第二故障距离，获取所述参考端到各检测点对应分支节点之间的线路长度，将所述第二故障距离与所述线路长度的比值作为所述故障支路搜索矩阵中的元素，构建矩阵。

4.根据权利要求3所述的基于多端行波时差的配电网故障定位方法，其特征在于，所述步骤根据所述故障支路搜索矩阵中元素的值，确定故障支路，包括：

当所述故障支路搜索矩阵中有一列元素的值均大于1时，则判定为分支故障，故障点在该列元素对应的支路末端所在的支路上；

当所述故障支路搜索矩阵中有至少一列元素的值均等于1时，则判定为节点故障，故障点在该列元素对应支路的分支节点上；

当所述故障支路搜索矩阵中有至少一列元素一个值等于1、另一个值大于1，同时有至少一列元素与该列元素取值相反，则判定为节点之间故障，故障点在取值相反的两列元素对应的分支节点之间的线路上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于多端行波时差的配电网故障定位方法，其特征在于，所述步骤A之前，还包括对配电网线路结构做归一化处理的步骤，具体包括：

按照下式将配电网中所有电缆都等效成架空线路：

v₁、v₂分别为行波在架空线和电缆中的波速，L_cable为配电网中电缆长度，L_eq反映了长度为L_cable的电缆等效成架空线路后的长度。

6.根据权利要求4所述的基于多端行波时差的配电网故障定位方法，其特征在于，所述步骤B之后，步骤C之前，还包括对所述故障支路搜索矩阵中的元素值进行修正的步骤，具体包括：

设搜索矩阵中的元素值为β，设定误差裕度为μ，实际计算故障搜索矩阵时，矩阵中各元素的值按下列情况修正：

当1-μ≤β≤1+μ时，修正为β＝1；

当β＜1-μ时，修正为β＜1；

当β＞1+μ时，修正为β＞1。

7.根据权利要求1-4任一项所述的基于多端行波时差的配电网故障定位方法，其特征在于，所述步骤D包括：

分别将配电网所述主馈线的首端M和末端N，与故障点f所在支路末端，两两配对，依据双端故障行波定位原理，计算故障距离l_Mf和l_Nf，将故障距离的均值作为初步故障定位结果该定位结果按照下式换算为实际故障距离：

式中：表示实际故障定位结果；l^*为路径M-f内包含的实际架空线的长度。