[发明专利]一种基于D-PMU装置的配电网故障精确定位方法

说明书

本发明公开了一种基于D‑PMU装置的配电网故障精确定位方法，所述方法包括：1)根据配电网的D‑PMU配置情况建立故障诊断模型；基于D‑PMU的实时通信采集和上传量测数据；2)整理故障发生前后的量测数据；判断故障发生处两端是否存在T接线路，如果是执行步骤3)，如果否执行步骤4)；3)识别出故障线路和非故障线路，将非故障线路的量测信息合并；4)利用故障前后的量测数据对配电网故障诊断模型进行求解；5)计算并整理完成故障定位。本发明获取到故障发生处的位置，确定配电网故障发生的准确位置，满足了实际应用中的需要。

技术领域

本发明涉及配电网领域，尤其涉及一种基于D-PMU(Distribution PhasorMeasurement Unit，D-PMU)装置的配电网故障精确定位方法。

背景技术

电力系统中的配电网是电网重要组成部分之一。它连接用户侧和高压侧，是供电企业与用电用户之间的重要纽带，需要维护用户侧的电能质量。配电网与输电网相比，规模更大、环境更恶劣、运行更多变和分支线路更多等特点，导致输电网的诸多诊断方法在配电网内并不适用，同时各种类型的故障都会对配电网造成较大的影响。因此在配电网线路突发故障后，如何及时准确的判断出故障区段并定位到事故突发处的位置，对配电网的隔离故障和安全稳定运行都具有重要意义。

配电网的故障定位方法主要分为两大类：行波法和阻抗法。基于行波法的故障定位在现阶段已有诸多学者进行了相关研究，其原理为配电网发生故障后产生的行波信号会由系统向外传播，通过监测馈线上的行波信号来实现故障定位，其方法可分为单端行波法(检测行波信号在故障发生处与线路端的往返时间)和双端行波法(不同线路端收到行波信号的时间间隔)。基于线路阻抗的故障定位是一种传统的方法，通过线路阻抗与故障发生处的距离成正相关进行故障定位，往往利用电气量信息实现故障位置的定位，方法简单易行，但当线路参数的准确性较差时，阻抗法故障定位的误差易受到较大的影响。

行波法故障定位相比于阻抗法，在实现精确测量行波信号后，系统的运行方式及结构对行波法的影响较小。但在一般的工程应用中，基于阻抗法的故障定位适用于大规模的配电系统，经济负担相对其他方法来说较低，但线路负荷参数的影响较大，对于配电网中支路较多、拓扑复杂的情况，要对阻抗法的有效性进行深入讨论。

随着智能电网的发展，智能量测装置已配置到配电网中，将智能量测引入到配电网故障定位中已经有了一些研究：如基于故障指示器的故障定位方法，该方法根据故障指示器对描述故障的信息逻辑阵进行过滤和多源信息融合，对融合后的矩阵进行精确分析，从而实现故障定位^[1]。或者将PMU装置应用到配电网故障定位方法中，该方法通过PMU装置对故障线路监测，并实时采集线路两端的电压和电流信息，在发生故障后首先减小故障可疑区域，再根据各量测装置的归一化程度比较，从而完成故障定位^[2]。但上述方法容易受到故障指示器的配置位置和量测信息质量等多种因素的影响，导致后续的故障定位精度下降；或者存在PMU量测不足，导致某些线路发生故障后，无法实现高精度的量测数据采样，具有一定的局限性。

基于上述问题，将阻抗法和智能量测装置应用于配电网的故障精确定位以提高定位精度，同时解决在量测端量测精度不足和实时性较差的问题。

发明内容

本发明提供了一种基于D-PMU装置的配电网故障精确定位方法，本发明以阻抗法为基础，利用D-PMU智能量测装置对配电网故障发生前后故障发生处的量测数据进行实时采集，并上传到电力系统，同时根据D-PMU的配置情况建立故障诊断模型；在此基础上，同时考虑T接线路的情况，对故障发生处的故障电压和故障电流等式计算并整理，得到故障发生处的位置，确定配电网故障发生的准确位置，详见下文描述：

一种基于D-PMU装置的配电网故障精确定位方法，所述方法包括：

1)根据配电网的D-PMU配置情况建立故障诊断模型；基于D-PMU的实时通信采集和上传量测数据；