[发明专利]一种基于同步相量测量的配电网故障区段定位方法

说明书

一种基于同步相量测量的配电网故障区段定位方法。涉及电力系统，尤其涉及一种基于同步相量测量的配电网故障区段定位方法。提供了一种能够迅速地定位故障区段，缩短客户停电时间、减少停电面积和提高供电可靠性的基于同步相量测量的配电网故障区段定位方法。本发明可以使配电网主站及时监测到系统中有无故障发生并进行故障区段定位，从而有利于后续的故障恢复；本发明考虑分支线末端DG的影响，故障判据能够适应系统不同的运行方式。

技术领域

本发明涉及电力系统，尤其涉及一种基于同步相量测量的配电网故障区段定位方法。

背景技术

随着太阳能、燃料电池、风能等新能源的广泛使用，为了充分利用这些分布式发电技术的优点，满足用户对电能日益增长的需要，保证用电的可靠性和电能质量，分布式电源并网发电变得越来越普遍。有源配电网指的是分布式电源高度渗透、功率双向流动的配电网络。所谓“高度渗透”是指分布式电源容量足够大，接入分布式电源对配电网的潮流、短路电流产生了实质性的影响，使得传统配电网的规划设计、保护控制、运行管理方法不再有效。有源配电网的概念是相对于对分布式电源接入容量做出严格限制的配电网而提出的，它是让分布式电源尽可能地多发电(特别是对可再生能源)、充分地发挥其对配电网的积极作用以及节省整体投资，分布式电源的容量客观上是可以替代一部分配电容量的。因此，考虑分布式电源对配电容量的替代作用，是有源网络的一个重要特征。有源配电网使配电系统发生了根本性的变化：从一个辐射式的网络变为一个遍布电源和用户互联的网络，这给传统故障定位切除技术的故障区段定位问题带来了严重的不利影响。

未来电动汽车(PEV)的大规模接入，将给电力系统规划和运行带来不可忽视的影响。电动汽车接入对电力系统的影响主要在配电网层面，电动汽车充电负荷较常规负荷具有时空随机性强的特点，给配电网运行带来了更多的不确定性。电动汽车充电不仅会影响配电网的负荷平衡，而且会给配电网带来其它问题。电动汽车的聚集性充电可能会导致局部地区的负荷紧张，电动汽车充电时间的叠加或负荷高峰时段的充电行为将会加重配电网负担。这些状况都会在配网发生短路故障时产生影响，使主站无法准确判断故障类型和区段定位，从而发生漏判、误判现象。

迅速地定位故障区段是配电网发生故障时及时隔离故障并恢复非故障区域供电的关键，这对缩短客户停电时间、减少停电面积和提高供电可靠性有着重要的意义。然而，传统的故障定位方法只适应于单电源的配电网络。随着能源危机的持续加剧，绿色环保的分布式发电技术得到快速的发展和广泛的应用，原来单电源辐射的配电网随着大量分布式电源的接入变为多电源辐射的复杂网络。这导致已有的故障区间定位方法产生误判，需改进以适应多电源复杂网络。同时，社会的进步和电子通信技术的飞速发展，使当今的配电系统规模不断扩大，运行方式目益复杂，大量保护、监控设备和测量装置的安装以及电力通信网络的升级为调度中心提供了大量的数据和信息。这些信息数量庞大、来源广泛，并且蕴藏了丰富的网运行信息，全面反映了当前网络的运行状态。在配电网故障分类和选线的研究中，传统利用稳态电气量的方法难以适应配电网复杂多变的故障工况。因此，改进传统的配电网故障诊断和定位方法，利用好现有技术支持和数据支持，使配电网自动化系统可以更精确、快速地进行区段定位，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种能够迅速地定位故障区段，缩短客户停电时间、减少停电面积和提高供电可靠性的基于同步相量测量的配电网故障区段定位方法。

本发明的技术方案为：包括以下步骤:

1)在馈线出口和T型分支线末端均安装配电网PMU；

2)配电网主站采集各PMU相量数据；

3)利用PMU提供的电流相位差进行故障区段定位。

步骤2)中，向配电主站上传三相电压、电流和零序电流的幅值与相位信息。

步骤3)中，取A、B、C为三端PMU的安装位置，为PMU同步测量的三端电流、电压的同步相量；