[发明专利]一种含高渗透率分布式电源的配电网故障定位方法及系统

说明书

本发明公开一种含高渗透率分布式电源的配电网故障定位方法及系统，所述方法包括：S1：当含高渗透率分布式电源的配电网发生故障时，电网电源检测点和分布式电源并网点检测突变量并采集电网电源检测点和分布式电源并网点处的电流互感器和电压互感器的A、B、C三相电流电压；S2：将分布式电源进行戴维南等效，计算出分布式电源正序、负序、零序戴维南等效阻抗，进而建立母线阻抗矩阵；S3：构建故障指标识别故障区间；S4：构建虚拟母线定位故障点。本发明将分布式电源进行了归一化处理，建立了适应各种类型分布式电源的模型，保证了所建立的母线阻抗矩阵与分布式电源类型无关。

技术领域

本发明涉及配电网故障定位技术领域，尤其涉及一种含高渗透率分布式电源的配电网故障定位方法及系统。

背景技术

随着化石燃料储量的枯竭和全球能源需求的不断增长，可再生能源的地位不断上升。分布式电源通过风电、太阳能等可再生能源，提高了清洁能源利用效率、解决了偏远农村地区电力供应问题，已成为世界各国促进节能减排、应对气候变化的重要措施之一。但分布式电源接入配电网会改变电网原有的单电源、放射状结构特征，使配电网中成为一个功率双向流动的的网络，其故障电流的特性也发生了很大的变化，对现有的故障定位产生了严重的影响。

通常可以将配电系统中DG容量与负荷容量相除得到的百分值定义为DG的渗透率，一般认为当渗透率大于10％，就需要考虑DG的接入对配电网故障定位的影响了。

目前，大多数的故障定位算法都是利用保护装置来定位故障区间，进而实现故障点定位的。然而，在含高渗透率分布式电源的故障定位中，通过保护装置判定的故障区间不一定准确，因为在实际应用中保护装置可能出现失灵和误动的情况，同时，传统的故障点定位方法只是针对单电源的配电网，未考虑含分布式电源配电网多电源不平衡的特点，进而导致故障定位精度远远不能满足要求。

通过上述分析，现有的故障定位方法不能适用于高渗透率分布式电源接入配电网的情况，可能造成错判误判的情况，严重地影响到了电力系统的可靠性。因此针对高渗透率分布式电源接入配电网对故障定位的影响，发明一种含高渗透率分布式电源的配电网故障定位方法及系统是很有必要的。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种含高渗透率分布式电源的配电网故障定位方法及系统，旨在解决现有的故障定位方法不能适用于高渗透率分布式电源接入配电网的情况，可能造成错判误判的情况，严重地影响到了电力系统的可靠性的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种含高渗透率分布式电源的配电网故障定位方法，所述方法包括：

S1：当含高渗透率分布式电源的配电网发生故障时，电网电源检测点和分布式电源并网点检测突变量并采集电网电源检测点和分布式电源并网点处的电流互感器和电压互感器的A、B、C三相电流电压；

S2：将分布式电源进行戴维南等效，计算出分布式电源正序、负序、零序戴维南等效阻抗，进而建立母线阻抗矩阵；

S3：构建故障指标识别故障区间。

优选的，所述步骤S2中分布式电源进行戴维南等效的计算方法为：

其中，E为电源电压；V_L为故障前电源母线处的电压；I_L为故障前电源母线处的电流；为故障后电源母线处的正序电压；为故障后电源母线处的正序电流；为故障后电源母线处的负序电压；为故障后电源母线处的负序电流；为故障后电源母线处的零序电压；为故障后电源母线处的零序电流；为正序戴维南等效阻抗；为负序戴维南等效阻抗；为零序戴维南等效阻抗。

优选的，所述步骤S2中分布式电源正序、负序、零序戴维南等效阻抗可表示为：