[发明专利]配电网故障定位方法、装置和系统

说明书

本发明公开了一种配电网故障定位方法、装置和系统，其中，配电网故障定位方法包括：获取配电网线路中检测点采集的故障暂态波形，根据所述检测点采集的故障暂态波形构造时频矩阵；计算所述时频矩阵与所述检测点所在区域的分支样本库中样本时频矩阵的相似度；根据时频矩阵相似度计算结果选出故障线路；在所述故障线路，计算采集的故障暂态波形相对样本故障点以及相邻样本故障点处故障暂态波形的整体波幅偏差，根据整体幅值偏差计算结果确定故障点位置。该方法容易实现且不易受间歇性电弧、过渡电阻等因素影响，可以达到提高配电网故障点定位的可靠性，降低定位成本等效果。

技术领域

本发明实施例涉及电力系统故障检测技术，尤其涉及一种配电网故障定位方法、装置和系统。

背景技术

配电网作为电力网的末端，由于直接与用户段相接，其故障将直接影响人们的日常生活和经济活动。而配电网结构复杂、不确定因素众多，是电力系统中故障最为频发的部分。由配电网故障造成的停电事故约占总停电事故的95％以上，其中70％的事故由单相接地故障或母线故障引发。对于配电网的单相接地故障，由于故障特征量微弱，一直缺乏可靠的线路故障定位方法。随着人们对配电网自动化水平要求的提高，根本上解决配电网的故障定位问题意义重大。

目前国内外常用的配电网故障定位方法主要有阻抗法，注入信号法和行波法。阻抗法通过故障点电压和电流得到线路阻抗，从而求取故障距离；注入信号法是向配电网中注入特征信号，利用信号检测装置来定位故障点位置；行波法根据波在传输线路上波阻抗不连续节点的反射特性来确定故障点距离，原理上可分为单端法和多端法。

以上常用的配电网故障定位方法存在众多亟待解决的问题：首先，在面对电缆架空线混合线路时，存在两种类型线路波速的换算问题。另外，阻抗法易受过渡电阻、线路分支等因素影响；注入信号法的可靠性易受间歇性电弧、过渡电阻的影响；单端法中波头的识别较为困难，特别是在拓扑结构复杂的配电网中，波头来源更加难以区分；双端法的成本较高。这些问题时刻制约着电力系统的进一步发展。

发明内容

本发明提供一种配电网故障定位方法、装置和系统，以提高配电网中故障定位可靠性，并快速定位出故障区域。

第一方面，本发明实施例提供了一种配电网故障定位方法，包括：

获取配电网线路中检测点采集的故障暂态波形，根据所述检测点采集的故障暂态波形构造时频矩阵；

计算所述时频矩阵与所述检测点所在区域的分支样本库中样本时频矩阵的相似度；

根据时频矩阵相似度计算结果选出故障线路；

在所述故障线路，计算采集的故障暂态波形相对样本故障点以及相邻样本故障点处故障暂态波形的整体波幅偏差，根据整体幅值偏差计算结果确定故障点位置。

第二方面，本发明实施例提供了一种配电网故障定位装置，包括：

波形获取模块，用于获取配电网线路中的故障暂态波形；

计算模块，用于根据波形获取模块获取的故障暂态波形构造时频矩阵，计算所述时频矩阵与分支样本库中所有样本时频矩阵的相似度，计算所述故障暂态波形相对样本故障点以及相邻样本故障点处故障暂态波形的整体波幅偏差；

故障定位模块，用于根据时频矩阵相似度计算结果选出故障线路，根据整体幅值偏差计算结果确定故障点位置。

第三方面，本发明实施例提供了一种配电网故障定位系统，包括：暂态信号检测装置、信息汇集装置、通信网络、定位主站，告警终端；

所述暂态信号检测装置安装在配电线路上，用于记录线路故障发生时刻的暂态信号；

所述信息汇集装置与所述暂态信号检测装置以及故障定位主站通信连接；将其覆盖区域内的暂态信号检测装置采集和记录的数据进行处理；