一种配电网短路故障定位方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明为一种配电网短路故障定位方法及系统，其方法为：在每一条馈线给开关安装配电终端；接收配电终端实时监测的数据，计算各个开关的平均电流；计算各个开关的故障判断值，判断开关所在线路是否故障；利用开关状态，进行网络拓扑分析，划分区域；遍历打上故障标志的开关相连的区域，只有故障电流流入而无故障电流流出的区域定位为故障区域；主站服务器计算各个故障区域区的故障鉴别值；通过故障鉴别值定位短路故障区；其系统包括一信息采集单元、一网络拓扑单元与一计算单元。这样，使得配电网能够快速进行短路故障定位；计算方法运算过程简单，节约了程序资源；简化了运算过程，进一步节约了运算时间与程序资源。
【专利说明】-种配电网短路故障定位方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电气工程【技术领域】，具体涉及一种配电网短路故障定位方法及系统。
【背景技术】
[0002] 智能配电网的发展对实现配电网的快速故障定位提出了要求，特别是短路故障定 位。一方面，实现配电网的快速故障定位是提高配电网安全可靠水平的必要条件，国内外重 大电网事故的惨痛教训表明，建设能够快速故障定位的配电网有助于配电网故障快速恢复 并有效降低事故损失；另一方面，智能配电网的建设及配电网的庞大复杂为配电网的快速 故障定位提供了客观需要：先进通信技术（设备、信道、协议）为实时数据传输提供了保障； 各种信息系统通过统一的数据标准和信息平台（通过接口方式或者集成方式）实现数据的 多方共享；电网参数极其完备，更新及时且统一，提供了配电网络故障定位的所有数据。
[0003] 但是，已有的技术主要针对于配电网进行安全预警与预防控制的研究，而针对故 障定位，特别是短路故障的较少，且已有的发明没有能够快速进行短路故障定位的措施。
[0004] 鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和试验终于提出了配电网短路故 障定位的方法及系统。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种配电网短路故障定位方法及系统，用以克服上述技术 缺陷。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于：提供一种配电网短路故障定位方 法，该方法包括以下步骤：
[0007] 步骤a，在需要故障定位的每一条馈线上给开关安装配电终端；
[0008] 步骤b，主站服务器接收所述配电终端实时监测的数据，计算各个开关的平均电 流；
[0009] 步骤c，所述主站服务器计算各个开关的故障判断值，并判断开关所在线路是否故 障；
[0010] 步骤d，利用故障前开关状态，进行网络拓扑分析，计算出故障前的网络拓扑结构， 划分区域；
[0011] 步骤e，遍历显示故障的开关相连的区域，只有故障电流流入而无故障电流流出的 区域定位为故障区域；
[0012] 步骤f，所述主站服务器计算各个故障区域的故障鉴别值；
[0013] 步骤g，通过故障鉴别值定位短路故障区；
[0014] 上述步骤b中，所述平均电流的计算公式为：
[0015]
【权利要求】
1. 一种配电网短路故障定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 步骤a，在需要故障定位的每一条馈线上给开关安装配电终端； 步骤b，主站服务器接收所述配电终端实时监测的数据，计算各个开关的平均电流； 步骤c，所述主站服务器计算各个开关的故障判断值，并判断开关所在线路是否故障； 步骤d，利用故障前开关状态，进行网络拓扑分析，计算出故障前的网络拓扑结构，划分 区域； 步骤e，遍历显示故障的开关相连的区域，只有故障电流流入而无故障电流流出的区域 定位为故障区域； 步骤f，所述主站服务器计算各个故障区域的故障鉴别值； 步骤g，通过故障鉴别值定位短路故障区； 上述步骤b中，所述平均电流的计算公式为：
上式中，Wij表不第j日经过第i个开关的电量，j表不一个月内日期的序号，U表不额 定电压，T表示一天的标准时间，L表示第i个开关的平均电流值。
2. 根据权利要求1所述的配电网短路故障定位方法，其特征在于，所述步骤a中，所述 配电终端实时监测开关的电流、电压、功率、功率因数、开关位置和流经电量信息。
3. 根据权利要求1或2所述的配电网短路故障定位方法，其特征在于，所述步骤c中， 所述故障判断值的计算公式为：
上式中，Di表示第i个开关的故障判断值，iit表示第i个开关中电流的瞬时值，^表 示第i个开关的平均电流值；所述开关的所述故障判断值Di大于或等于10,则所述开关所 在线路发生故障。
4. 根据权利要求3所述的配电网短路故障定位方法，其特征在于，所述步骤f中，还需 要计算所述故障区域的比例值，所述比例值的计算公式为：
上式中，Μ表示比例值，η表示在此故障区域内开关的个数，iit表示第i个开关中电流 的瞬时值，若电流经开关从边界流入所述故障区域，则iit为正值，若电流经开关从边界流 出所述故障区域，则i it为负值。
5. 根据权利要求4所述的配电网短路故障定位方法，其特征在于，所述步骤f中，所述 故障鉴别值的计算公式为：
上式中，N表示故障鉴别值，Μ表示比例值，SM表示比例值Μ的小数部分，RM表示比例值 Μ的整数部分。
6. 根据权利要求5所述的配电网短路故障定位方法，其特征在于，所述步骤g中，若所 述故障区域的所述故障鉴别值为1，则所述故障区域发生短路故障；若所述故障区域的所 述故障鉴别值为〇,则所述故障区域未发生短路故障。
7. -种实现上述任一权利要求所述方法的配电网短路故障定位系统，其特征在于，该 系统包括一信息采集单元、一网络拓扑单元与一计算单元； 所述信息采集单元采集所述开关的电流、电压、功率、功率因数、开关位置和流经电量 信息，并传输给所述网络拓扑单元与所述计算单元； 所述网络拓扑单元接收所述信息采集单元传输的所述信息，根据所述信息对配电网进 行网络拓扑分析；所述计算单元接收所述信息采集单元传输的所述信息，根据所述信息进 行计算，并根据计算结果进行故障判断。
8. 根据权利要求7所述的配电网短路故障定位系统，其特征在于，所述信息采集单元 包括一信息采集模块和一信息发射模块；所述信息采集模块采集所述开关的所述电流、电 压、功率、功率因数、开关位置和流经电量信息；所述信息发射模块将所述信息传输给所述 网络拓扑单元与所述计算单元。
9. 根据权利要求8所述的配电网短路故障定位系统，其特征在于，所述网络拓扑单元 包括一第一信息接收模块与一网络拓扑模块，所述第一信息接收模块接收所述信息发射模 块传输的所述信息；所述网络拓扑模块对配电网进行网络拓扑分析，计算出配电网的网络 拓扑结构。
10. 根据权利要求9所述的配电网短路故障定位系统，其特征在于，所述计算单元包括 一第二信息接收模块、一计算模块与一故障判断模块，所述第二信息接收模块接收所述信 息发射模块传输的所述信息；所述计算模块根据接收的所述信息计算各个所述开关的所述 平均电流、所述故障判断值和各个所述故障区域的所述故障鉴别值；所述故障判断模块根 据计算结果进行故障判断。
【文档编号】G01R31/08GK104215879SQ201410401122
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】唐禹家, 唐玺, 唐钰 申请人:宁波海创天下信息科技有限公司