[发明专利]一种基于电压故障分量分布特性的故障定位方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于电压故障分量分布特性的故障定位方法及装置，所述方法包括：S1：根据故障时刻线路双端测得的电压电流故障分量，结合线路阻抗导纳参数得到沿线电压分布曲线；S2：基于所述电压分布曲线，得到初始故障定位区间；S3：对双端故障分量进行差值计算，构建差值电压分布曲线；S4：结合步骤S2确定的电压分布曲线斜率、初始故障定位区间以及步骤S3确定的差值电压分布曲线斜率，得到优化后的故障定位区间。通过本发明，能够有效改善线路长度较短时，电压故障分量分布曲线陡度较低导致存在较大定位区间的问题，从而提升了故障定位精度。

技术领域

本发明属于配电网故障定位技术领域，更具体地，涉及一种基于电压故障分量分布特性的故障定位方法及装置。

背景技术

随着经济发展和社会需求的不断提高，用户对供电质量的要求也不断提高。电网在实际运行过程中受到运行方式、恶劣环境、自身老化等不同程度影响，线路极易发生故障。而在我国城市广泛分布的配电网存在分支多、供电量大、网络结构复杂的特点，因此线路故障发生概率极大，如果故障没有被及时发现或未能及时定位故障所在位置，将会严重影响电网供电可靠性和稳定性。

目前，输电线路故障测距的方法主要是基于稳态信息和暂态信息进行研究。基于稳态信息的方法主要通过分析故障发生时沿线电压电流是否异常，具体表现在其幅值、相角等；基于暂态信息的方法主要先通过信号分析提取特征量，再根据不同情况采取对应的识别方法进行定位。在实际工程中，现场获取波形混杂多种噪声，行波波头辨识困难，采用暂态信息测距的可靠性及准确性会受到严重影响。而采用线路双端电压电流稳态信息可以充分利用故障特征且不受过渡电阻影响，以往存在适应性差的问题也由于PMU装置的开发利用得以解决，更适用于实际工程中的故障定位。尽管如此，配电网广泛布置的中短长度线路的沿线电压分布受限于线路长度，电压特征不明显，导致双端测距结果与实际故障位置存在较大偏差。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种基于电压故障分量分布特性的故障定位方法和装置，其目的在于解决中短长度线路电压特征不明显，导致双端测距结果与实际故障位置存在较大偏差的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于电压故障分量分布特性的故障定位方法，包括以下步骤：

S1：根据故障时刻线路双端测得的电压电流故障分量，结合线路阻抗导纳参数得到沿线电压分布曲线；

S2：基于所述电压分布曲线，得到初始故障定位区间；

S3：对双端故障分量进行差值计算，构建差值电压分布曲线；

S4：结合步骤S2确定的电压分布曲线斜率、初始故障定位区间以及步骤S3确定的差值电压分布曲线斜率，得到优化后的故障定位区间。

进一步地，所述步骤S1中，以单线模型表示所述线路，以P、Q为始末端的故障线路全长为l；

所述单线模型为集中参数模型，线路始端P处起始的电压分布曲线方程为：Δu_Px＝Δu_P-(Δi_P-Δu_P﹒Yx)Zx；线路末端Q处起始的电压分布曲线方程为：Δu_Qx＝Δu_Q-[Δi_Q-Δu_Q﹒Y(l-x)]Z(l-x)；

其中，Δu_P和Δi_P为线路始端P处的电压故障分量和电流故障分量，Δu_Q和Δi_Q为线路末端Q处的电压故障分量和电流故障分量，Z和Y为故障线路单位阻抗和单位导纳。

进一步地，所述步骤S1中，以单线模型表示所述线路，以P、Q为始末端的故障线路全长为l；