[发明专利]一种在具有多支路传输线的配电系统中实现故障定位的方法

权利要求书

1.一种在具有多支路传输线的配电系统中实现故障定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，确定当前具有多支路传输线的配电系统的详细拓扑结构，等效为包含节点和分支的有向图，然后对节点和支路进行编号，并获得所述配电系统的节点支路关联矩阵；

步骤S2，获得由设置于所述配电系统中的电源管理单元PMU所测量的各节点的电压和电流的采样值；

步骤S3，根据所述各节点的电流采样值，结合后述节点支路关联矩阵，计算获得各支路的电流值；

步骤S4，根据节点连接的支路数将节点分为T型和非T型节点，并将距离根节点最近的T型节点确定为当前参考T型节点，

步骤S5，根据当前参考T型节点，将系统划分为三个区域，包括两个单分支区域以及一个多分支区域；分别在所述三个区域通过回路电压方程计算出所述当前参考T型节点的电压，根据三个计算出的电压之间的大小关系判断故障区域；

步骤S6，当故障发生在单支路区域时，计算获得故障位置；当故障发生在多分支区域时，合并非故障区域，建立新的配电系统，并更新由电源管理单元PMU测量获得的电压和电流的采样值，重复前述步骤，直到获得准确的故障位置；

其中，所述步骤S1进一步包括:

将配网系统等效为含有节点和分支的有向图，其中，节点对应于母线，而分支对应于传输线、变压器、串联补偿、调压器、断路器和位于母线上的其他配网设备；

并获得所述配网系统的节点支路关联矩阵T_N×B(I,J)，其中，对于具有N个节点和B条分支的配网系统，根节点的编号最大，距根节点越远，节点的编号越小,支路编号从节点编号较小的指向节点编号较大的；如果支路J在道路I上，则T(I,J)＝1，否则，T(I,J)＝0；

其中，节点编号为1,2,K…N-2,N，支路编号为B₁,B₂…B_N-2,B_N-1。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括：

将节点支路关联矩阵T_N×B划分为子矩阵T₁和T₂，分别代表树枝，连枝和道路间的关系，其中，T₁是上三角矩阵，T₂是空矩阵；

根据下式计算各支路的电流I_b：

I_b＝T₁^TI_N                  (2)

其中，I_N为各节点的电流采样值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括：

将具有多支路传输线的配网系统的节点分为T型节点和非T型节点，其中，T型节点编号为3,K+1,K+3,…,N-1以及N。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S5进一步包括：

根据当前参考T型节点N-1，将系统划分为三个区域，包括两个单分支区域以及一个多分支区域，将根节点N与当前参考T型节点N-1之间的区域确定为第一区域S1，将当前参考T型节点N-1与分支节点N-2之间的区域确定为第二区域S2，将当前参考T型节点与下一T型节点直到末端节点之间的区域作为第三区域S3。