相邻开关之间会通过各自的FTU/DTU向对方共享本开关的 两个信息，包括:是否检测到故障，电流流向以及开关分合闸状态。
[0040] 是否检测到故障一一O(Overl)，未检测到故障记为0,检测到故障为1。
[0041] 电流的流向--V(Vector)，根据开关的功率确定电流的流向：当某开关功率为正 时，该开关电流流向与开关正方向相同，电流流向与正方向相同记为〇;当某开关功率为负 时，该开关电流流向与开关正方向反，电流流向与正方向相反记为1。
[0042]开关分合状态一一S(State)，开关状态为分闸记为0,状态为合闸记为1。
[0043] 0判定方法：由FTU/DTU整定本开关的过流/零序电流定值，实际电流/零序电流大 于定值时则判定为1，小于定值则判定为〇;
[0044] V判定方法：以电压为参考，当FTU/DTU采集到开关电流的流向与该开关的开关正 方向一致时，该开关的Vector判定为0;当FTU/DTU采集到开关电流的流向与该开关的开关 正方向相反时，该开关的Vector判定为1。
[0045] S判定方法:开关处于分闸状态时，该开关State判定为0;开关处于合闸状态时，该 开关State判定为1。
[0046] 3故障定位
[0047] 拓扑中每个开关的FTU/DTU根据本开关以及与本开关相邻的所有开关的开关故障 信息，各自独立的完成故障定位。
[0048]故障定位的内容：
[0049] 短路点是否在本开关连接的区段一一Fz/Fn，若短路点在本开关连接的区段I，则 内判定为1，否则为0;若短路点在本开关连接的区段II，则Fn判定为1，否则为0。
[0050] 故障定位的判据：
[0051] 设开关区段I对侧有m个相邻开关，开关信息分别记为 区段I定位结果记为F:。开关区段II对侧有η个相邻开关，开关信息分别记为0m，Vm， Sill，…，0lIn，VlIn，SlIn，区段II定位结果记为FlI。
[0052] 1)对检测到故障的开关来说，若其区段I对侧所有相邻的开关中，没有开关检测到 故障，或这些开关中所有检测到故障的开关的功率正负都与本开关一致，则判定短路点在 本开关区段I。该开关区段II定位同理。
[0055] 2)对未检测到故障且处于合闸状态的开关来说，若其区段I对侧所有相邻的开关 中，只有一个开关检测到故障，或这些开关中所有检测到故障的开关的功率正负均一致，则 判定短路点在本开关区段I。本开关区段II定位同理。
[0058]本例通过对两种运行方式下同一个区段短路故障的定位分析，来阐述故障定位的 逻辑。
[0059]在本例中，如图3所示，该网架采取开环与合环混合运行方式。K7开关作为联络开 关。当E区段发生短路故障后，该网架内K1~K4、K9与K10开关检测到故障，其他开关未检测 到故障;检测到故障的开关中，Κ1、Κ3和Κ10开关的功率为正，Κ2、Κ4和Κ9开关的功率为负。根 据故障定位原理：
[0060] 对K9开关来说，本开关检测到故障，且功率为负。本开关J侧只有K10开关检测到故 障，但K10开关的功率为正，与本开关不一致，因此故障未发生在本开关J侧区段;本开关E侧 只有K4开关检测到故障，且K4开关的功率为负，与本开关一致，因此故障发生在E侧区段，本 开关需要跳闸以隔离故障。
[0061] 对K4开关来说，本开关检测到故障，且功率为负。本开关D侧只有K3开关检测到故 障，但K3开关的功率为正，与本开关不一致，因此故障未发生在本开关D侧区段;本开关E侧 只有K9开关检测到故障，且K9开关的功率为负，与本开关一致，因此故障发生在E侧区段，本 开关需要跳闸以隔离故障。
[0062] 对K5开关来说，本开关未检测到故障。本开关F侧没有开关检测到故障，因此故障 未发生在本开关F侧区段;本开关E侧只有K4和K9检测到故障，且K4和K9功率均为负，因此故 障发生在E侧区段，本开关需要跳闸以隔离故障。
[0063]在本例中，如图4所示，该网架采取合环运行方式，即任一负荷均有多个电源同时 供电。当E区段发生短路故障后，该网架内K1~K10开关均检测到故障；检测到故障的开关 中，1(1、1(3、1(6、1(8和1(10开关的功率为正，1(2、1(4、1(5、1(7和1(9开关的功率为负。根据故障定位 原理：
[0064] 对K9开关来说，本开关检测到故障，且功率为负。本开关J侧只有K10开关检测到故 障，但K10开关的功率为正，与本开关不一致，因此故障未发生在本开关J侧区段;本开关E侧 只有K4和K5开关检测到故障，且K4和K5开关的功率均为负，与本开关一致，因此故障发生在 E侧区段，本开关需要跳闸以隔离故障。
[0065] 对K4开关来说，本开关检测到故障，且功率为负。本开关D侧只有K3开关检测到故 障，但K3开关的功率为正，与本开关不一致，因此故障未发生在本开关D侧区段;本开关E侧 只有K9和K5开关检测到故障，且K9和K5开关的功率均为负，与本开关一致，因此故障发生在 E侧区段，本开关需要跳闸以隔离故障。
[0066] 综上所述，本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：
[0067] (1)提出了一种适用于配电网闭环运行的故障定位方法，相邻开关终端对等通信 实时交互采集的故障状态、电流流向信息以及开关分合闸状态信息，检测到故障和未检测 到故障的开关根据其区段对侧所有相邻开关的故障状态以及功率正负是否与本开关一致 来定位开关故障区段，不需要像集中式馈线自动化技术那样将一个区域内的故障相关信息 上传至主站或子站，由主站或子站进行故障诊断，也不需要就地顺序重合方式那样以时间 和非故障区域的停电，甚至以多次重合冲击系统为代价完成故障的隔离，对闭环运行配电 网线路中出现的短路故障实现快速高效的定位和隔离，提高供电实时性、安全性、可靠性； [0068] (2)本发明还提出了一种与相邻开关"面对面、背靠背"的开关正方向确定方法，这 样定义开关正方向使开关在故障定位时不管网架有多复杂，不需要考虑网络潮流，不需要 考虑本开关处于上游还是下游，每个开关各自独立完成故障的定位和隔离。
【主权项】
1. 适用于配电网闭环运行的故障定位方法，其特征在于：所述方法用于合环运行或者 开环与合环混合运行的配电网短路故障定位，配电网中各开关配置有终端，相邻开关终端 对等通信实时交互采集的故障状态、电流流向信息以及开关分合闸状态信息，按照面对面 或背靠背的原则确定配电网中各开关的开关正方向， 对检测到故障的开关:若其任意一区段对侧所有相邻的开关中没有开关检测到故障， 或者，该区段对侧所有相邻的开关中检测到故障的开关的功率正负都与本开关一致，则判 定短路点在本开关该区段， 对未检测到故障且处于合闸状态的开关:若其任意一区段对侧所有相邻的开关中只有 一个开关检测到故障，或者，该区段对侧所有相邻的开关中检测到故障的开关的功率正负 均一致，则判定短路点在本开关该区段。2. 根据权利要求1所述的适用于配电网闭环运行的故障定位方法，其特征在于，按照面 对面或背靠背的原则确定配电网中各开关的开关正方向的具体步骤为： A、 确定起始开关正方向：以任意开关为起始开关并指定从其任一区段指向另一区段的 方向为正方向； B、 确定与起始开关相邻的所有开关的正方向： 对于起始开关正方向指向的相邻开关，以指向初始开关的方向为正方向， 对于背离起始开关正方向指向的相邻开关，以与初始开关正方向相反的方向为正方 向； C、 按照与起始开关相邻的所有开关正方向的确定方法逐级确定其它开关的正方向。3. 根据权利要求1或2所述的适用于配电网闭环运行的故障定位方法，其特征在于，开 关终端采集故障状态信息的方法为:在实际电流或零序电流大于整定值时，判定为检测到 故障；否则，判定为未检测到故障。4. 根据权利要求1或2所述的适用于配电网闭环运行的故障定位方法，其特征在于，开 关终端采集电流流向信息的方法为:在开关功率为正时，判定该开关的电流流向与其开关 正方向相同；在开关功率为负时，判定该开关的电流流向与其开关正方向相反。5. 根据权利要求1所述的适用于配电网闭环运行的故障定位方法，其特征在于，开关终 端为FTU或DTU。
【专利摘要】本发明公开了适用于配电网闭环运行的故障定位方法，属于电力系统配网自动化的技术领域。所述方法用于合环运行或者开环与合环混合运行的配电网故障定位，配电网中各开关配置有终端，相邻开关终端对等通信实时交互采集的故障状态、电流流向信息以及开关分合闸状态信息，检测到故障和未检测到故障的开关根据其区段对侧所有相邻开关的故障状态以及功率正负是否与本开关一致来定位开关故障区段。本发明对闭环运行配电网线路中出现的短路故障实现快速高效的定位和隔离，提高供电实时性、安全性、可靠性。
【IPC分类】G01R31/08
【公开号】CN105548801
【申请号】CN201510869787
【发明人】罗海波, 许健, 乔峰, 王家华, 赵春雷, 徐骏, 吴恒
【申请人】南京四方亿能电力自动化有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月2日