一种配电网多分支线路的故障行波定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种配电网多分支线路的故障行波定位方法。
【背景技术】
[0002] 国内外对输电线路的故障行波检测与定位研究较多，而对配电线路研究较少。配 电网结构复杂、运行方式多变、线路分支众多、故障频繁。配电网一般采用中性点非有效接 地方式，接地故障电流小、电容电流影响大。现有故障指示器无法检测和定位中性点非有效 接地配电网接地故障，；而广泛应用于输电网的行波检测与定位技术主要是采用双端定位 算法，在配电网多分支线路上无法实现故障区段定位，故障点准确定位更是无从谈起。因 此，迫切需要研究适用于配电网准确、可靠的故障定位新方法，实现配电网故障快速隔离， 缩短供电恢复时间，减小停电范围，提高供电可靠性。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种配电网多分支线路的故障行波定位方 法。
[0004] 解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0005] -种配电网多分支线路的故障行波定位方法，包括：
[0006] 步骤一，在受检测配电线路的主干线路首端、主干线路末端以及N条分支线路的 末端分别安装行波记录装置，并且，将该N条分支线路按分支线路在主干线路的分支点达 到主干线路首端的距离以由近到远的顺序依次编号为第1至第N条分支线路，其中，N为正 整数，各台行波记录装置之间时间同步；
[0007] 步骤二，对受检测配电线路的主干线路首端断路器进行合闸送电，以此在受检测 配电线路中产生首端基准行波信号，并且，用所述各台波记录装置分别记录所述首端基准 行波信号首次到达所述主干线路首端的时间t。、首次到达所述主干线路末端的时间k以及 所述首次到达所述第1至第N条分支线路末端的时间L t2，…，tN i，tN;
[0008] 步骤三，利用行波发生器在受检测配电线路的主干线路末端注入行波信号，以此 在受检测配电线路中产生末端基准行波信号，并且，用所述各台波记录装置分别记录所 述末端基准行波信号首次到达所述主干线路首端的时间t'。、首次到达所述主干线路末 端的时间t' "以及所述首次到达所述第1至第N条分支线路末端的时间t' i，t' 2，… 十/ 十/ > L N 1，L N*
[0009] 步骤四，在受检测配电线路发生故障时，用所述各台波记录装置分别记录故障行 波信号首次到达所述主干线路首端的时间t M、首次到达所述主干线路末端的时间U以及 所述首次到达所述第1至第N条分支线路末端的时间tlf，t 2f，…，t(N 1)f，tNf;
[0010] 步骤五，从第I条到第N条分支线路依次按以下第一条件公式进行判断，将最先符 合第一条件公式的分支线路编号记为nl，并且，从第N条到第1条分支线路依次按以下第二 条件公式进行判断，将最先符合第二条件公式的分支线路编号记为n2 :
[0011]
[0012]
[0013] 其中，η = 1，2，...，N且为所述分支线路的编号，tnf为所述故障行波信号首次到 达第η条所述分支线路末端的时间，t' "为所述末端基准行波信号首次到达第η条所述分 支线路末端的时间，1为所述首端基准行波信号首次到达第η条所述分支线路末端的时间， Rset为依据所述各个行波记录装置之间的行波时间记录误差选取的整定值，该整定值过 大会造成无法定位故障点，R sf3t过小则会导致误选故障区间，本申请优选该整定值Rsf3t的取 值范围为0.08至0. 15 ;
[0014] 步骤六，依据步骤五的结果对受检测配电线路进行故障定位：若nl辛η2,则判断 受检测配电线路的故障发生在主干线路上；若nl = η2,则判断受检测配电线路的故障发生 在第nl条分支线路上。
[0015] 作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤六中，当判断受检测配电线路的故障 发生在主干线路上时，按
定位受检测配电线路的故障点；其中，Lfl为位于 主干线路上的故障点与第nl条所述分支线路末端之间的最短路径长度，tnlf为所述故障行 波信号首次到达第nl条所述分支线路末端的时间，tn2f为所述故障行波信号首次到达第n2 条所述分支线路末端的时间，V为行波传输速度，I 1为第nl条所述分支线路末端与第n2条 所述分支线路末端之间的最短路径长度。
[0016] 作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤六中，当判断受检测配电线路的故障 发生在第nl条分支线路上时，按
定位受检 测配电线路的故障点；其中，Lf2S位于第nl条分支线路上的故障点与第nl条所述分支线 路末端之间的最短路径长度，tu+nl)f为所述故障行波信号首次到达第（1+nl)条所述分支线 路末端的时间，I 2为第nl条所述分支线路末端与第（1+nl)条所述分支线路末端之间的最 短路径长度，1+nl)f为所述故障行波信号首次到达第（-1+nl)条所述分支线路末端的时间， 1，为第nl条所述分支线路末端与第（-1+nl)条所述分支线路末端之间的最短路径长度。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0018] 本发明通过在受检测配电线路的主干线路首端、主干线路末端以及N条分支线路 的末端分别安装行波记录装置，并用各个行波记录装置采集首端基准行波信号、末端基准 行波信号和故障行波信号分别首次到达主干线路首端、主干线路末端以及N条分支线路末 端的时间，依据行波按线路最短路径传输理论和线路故障时的行波传输特性，通过以不同 次序将各条分支线路分别按第一条件公式和第二条件公式进行判断，从而准确快速的确定 配电网多分支线路的故障区间，再通过双端行波故障定位公式进行计算即可精确定位线路 的故障点位置；
[0019] 综上所述，本发明能够适用于配电网的多分支线路的故障定位，具有故障定位快 速、准确、计算量小的优点，有助于缩短停电时间、减小停电范围，提高配电网的供电可靠 性。
【附图说明】
[0020] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
[0021] 图1为本发明的配电网多分支线路的故障行波定位方法的流程框图。
【具体实施方式】
[0022] 如图1所示，本发明的配电网多分支线路的故障行波定位方法，包括：
[0023] 步骤一，在受检测配电线路的主干线路首端、主干线路末端以及N条分支线路的 末端分别安装行波记录装置，并且，将该N条分支线路按分支线路在主干线路的分支点达 到主干线路首端的距离以由近到远的顺序依次编号为第1至第N条分支线路，其中，N为正 整数，各台行波记录装置之间时间同步。
[0024] 步骤二，对受检测配电线路的主干线路首端断路器进行合闸送电，以此在受检测 配电线路中产生首端基准行波信号，并且，用所述各台波记录装置分别记录所述首端基准 行波信号首次到达所述主干线路首端的时间t。、首次到达所述主干线路末端的时间k以及 所述首次到达所述第1至第N条分支线路末端的时间L t2，…，tN i，tN。
[0025] 步骤三，利用行波发生器在受检测配电线路的主干线路末端注入行波信号，以此 在受检测配电线路中产生末端基准行波信号，并且，用所述各台波记录装置分别记录所 述末端基准行波信号首次到达所述主干线路首端的时间t'。、首次到达所述主干线路末 端的时间t' "以及所述首次到达所述第1至第N条分支线路末端的时间t' i，t' 2，… ，t' N1，t' N〇
[0026] 步骤四，在受检测配电线路发生故障时，用所述各台波记录装置分别记录故障行 波信号首次到达所述主干线路首端的时间t M、首次到达所述主干线路末端的时间U以及 所述首次到达所述第1至第N条分支线路末端的时间tlf，t 2f，…，t(N 1)f，tNf。
[0027] 步骤五，从第I条到第N条分支线路依次按以下第一条件公式进行判断，将最先符 合第一条件公式的分支线路编号记为nl，并且，从第N条到第1条分支线路依次按以下第二 条件公式进行判断，将最先符合第二条件公式的分支线路编号记为n2 :
[0028]
[0029]
[0030] 其中，η = 1，2，...，Ν且为所述分支线路的编号，tnf为所述故障行波信号首次到 达第η条所述分支线路末端的时间，t' "为所述末端基准行波信号首次到达第η条所述分 支线路末端的时间，1为所述首端基准行波信号首次到达第η条所述分支线路末端的时间， Rset为依据所述各个行波记录装置之间的行波时间记录误差选取的整定值，该整定值过 大会造成无法定位故障点，R sf3t过小则会导致误选故障区间，本申请优选该整定值Rsf3t的取 值范围为0.08至0. 15。
[0031] 步骤六，依据步骤五的结果对受检测配电线路进行故障定位：若nl #n2， 则判断受检测配电线路的故障