[发明专利]一种配电网的故障定位方法及其系统

权利要求书

1.一种配电网的故障定位方法，其特征在于：

所述故障定位方法用于故障选线时，执行如下过程：

获取配电网母线上每个分支线路的线路零序对地电流；再基于线路零序对地电流计算出每个分支线路的线路零序对地电流与零序电压的夹角；最后，利用相位判据判断出故障线路；

所述故障定位方法用于故障区段定位时，所述定位方法执行如下过程：

获取配电网分支线路中每个区段的区段零序对地电流；计算每个区段零序对地电流与零序电压的夹角，最后，利用相位判据判断出故障区段；

其中，将第一个分支线路作为最后一个分支线路的下一相邻分支线路；以及将每个分支线路各自等间距分段，并将分支线路第一个区段作为所述分支线路上最后一个区段的下一相邻区段；

进行故障选线或故障区段定位之前还包括步骤：

调节零序电压的幅值和相位，调节规则为：调节幅值和相位使零序电压向量的端点处于封闭区域S的范围内；

所述封闭区域S是以故障相电动势为X轴建立极坐标系时，由下述公式表达的封闭区域

式中，θ为零序电压超前故障相电动势的角度，为零序电压，为故障相电动势。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述相位判据为：若分支线路i的线路零序对地电流或分支线路i上区段H的区段零序对地电流与零序电压夹角小于预设整定值α_set，则分支线路i为故障线路或线路i上区段H为故障区段。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述区段零序对地电流与零序电压夹角以及所述线路零序对地电流与零序电压夹角的计算公式如下：

或

式中，α_iHr表示分支线路i上区段H的区段零序对地电流与零序电压的夹角，表示分支线路i上区段H的区段零序对地电流的相角，表示零序电压的相角，α_i表示分支线路i的线路零序对地电流与零序电压的夹角,表示分支线路i的线路零序对地电流的相角。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：整定值α_set的计算公式如下：

式中，α_set为整定值，为相角裕度，根据现场测量精度选择

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：调节零序电压的幅值和相位使得零序电压相角滞后故障相电动势60°，幅值等于相电动势幅值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：零序电压的幅值和相位是利用柔性电压调节装置进行调节的。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述方法的定位系统，其特征在于：包括获取模块、夹角计算模块以及定位模块；

所述定位系统应用于故障选线时：

所述获取模块，用于获取配电网母线上每个分支线路的线路零序对地电流；

所述夹角计算模块，用于基于线路零序对地电流计算出每个分支线路的线路零序对地电流与零序电压的夹角；

所述定位模块，用于利用相位判据判断出故障线路；

所述定位系统应用于故障区段定位时：

所述获取模块，获取配电网分支线路中每个区段的区段零序对地电流；

所述夹角计算模块，用于基于区段零序对地电流计算出每个区段的区段零序对地电流与零序电压的夹角；

所述定位模块，用于利用相位判据判断出分支线路上的故障区段。

8.根据权利要求7所述的定位系统，其特征在于：还包括投入配电网的柔性电压调节装置以及采集终端，所述采集终端与所述获取模块连接；

所述柔性电压调节装置，用于调节零序电压的幅值和相位；

所述采集终端，用于采集配电网中母线上每个分支线路的线路零序对地电流以及用于采集配电网每个分支线路中每个区段的区段零序电流。