[发明专利]一种基于多端行波时差的配电网故障定位方法

说明书

本发明具体公开了一种基于多端行波时差的配电网故障定位方法。该方法包括：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；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；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，实现配电网故障点精确定位。该方法可以实现快速、准确配电网故障定位，具有原理简单、实用性强、定位精度高的特点。

技术领域

本发明涉及电力系统运行维护技术领域，特别是涉及一种基于多端行波时差的配电网故障定位方法。

背景技术

随着社会的不断发展，电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高。在所有停电事故中，由配电网故障引起的停电事故占90％以上。配电网的快速、精确故障定位有利于故障的小范围隔离与快速检修，对于配电网的安全、稳定、高效运行有着重要的意义。

目前，配电网故障定位算法主要分为阻抗法、注入信号法及行波法。阻抗法受故障点过渡电阻、中性点接地方式、分布电容的影响很大，测距精度较差，对于多分支结构的配电网，阻抗法存在伪故障点问题；注入信号法注入信号的能量受电压互感器的限制，不能应用于间歇性故障，自动化程度较低，且需要增加信号注入设备，投资大；行波法不受故障过渡电阻、系统振荡和电流互感器饱和等因素的影响，已经在输电网故障定位中成功应用。

目前，本技术领域中已提出多种基于行波法对输电线路进行故障定位的技术方案，例如申请号为201710397833.X的中国发明专利申请，公开了一种利用线路两端电流行波与电压行波的输电线路故障测距方法，当输电线路发生故障时，从线路两端量测点分别获取线路的电流行波与电压行波；对线路两端获取的电流行波与电压行波分别通过连续小波变换进行反射波波头识别，并根据初始行行波波头与发射波波头得到四组故障距离数据，通过对四组数据的采用全局几何平均最优法进行综合整定得到故障距离，实现输电线路的故障测距。该方法对于输电线路的故障测距具有一定的精确度。

然而，配电网拓扑结构复杂，馈线上存在大量分支，架空线-电缆混合线路很常见，给故障定位带来很大困难，而且配电线路长度较短，所以对故障定位精度要求比输电线路更高，现有技术中的一些用于输电线路故障行波定位的方案，对于具有复杂拓扑结构的配电网无法实现精确故障定位，甚至定位失败。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多端行波时差的配电网故障定位方法，以解决现有技术中配电网故障定位精度低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于多端行波时差的配电网故障定位方法，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，融合主馈线两端和故障支路末端记录的初始行波波头到达时间，计算故障支路上故障点的具体位置。

优选地，步骤B包括步骤：

判断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，则将主馈线首、末端与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位置距离，求取第一故障距离的平均值作为初步故障定位结果。