一种故障定位的方法及系统与流程

本技术属于电力系统，尤其涉及一种故障定位的方法及系统。

背景技术：

1、目前四端输电线路具有造价低、运行方式灵活的特点，逐渐成为分布式电源接入电网的重要方式。四端输电线路涉及到5个线路段，运行方式多样，当线路发生故障时，需要尽快对故障点进行准确定位，以便减少故障排查与恢复供电的时间。现有技术采用双端测距、三端测距方法来进行线路故障定位，只能针对固定的运行方式，不适用于四端输电线路运行方式。

2、现有技术的故障定位方法存在不能对四端输电线路的故障进行准确定位的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种故障定位的方法及系统，可以解决不能对四端输电线路的故障进行准确定位的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种故障定位的方法，应用于四端输电线路，所述四端输电线路包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路及第五支路，其中，所述第五支路的一端与所述第一支路及所述第二支路共接于第一节点，所述第五支路的另一端与所述第三支路及所述第四支路共接于第二节点，所述方法包括：

3、分别获取所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路及所述第四支路对应的正序值；

4、基于所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路及所述第四支路的所述正序值、投运控制值及线路阻抗值，分别确定所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路、所述第四支路、所述第一节点及所述第二节点对应的运行计算值；

5、基于所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路、所述第四支路、所述第一节点及所述第二节点的运行计算值、投运控制值及线路阻抗值，通过故障定位计算式分别确定所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路、所述第四支路及所述第五支路对应的故障定位值；

6、基于各所述故障定位值确定最小故障定位值；

7、基于所述最小故障定位值的取值范围确定故障位置。

8、在其中一个实施例中，所述基于所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路及所述第四支路的所述正序值、投运控制值及线路阻抗值，分别确定所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路、所述第四支路、所述第一节点及所述第二节点对应的运行计算值，包括：

9、基于所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路及所述第四支路的所述正序值、投运控制值及线路阻抗值，通过支路运行计算式分别确定所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路及所述第四支路对应的运行计算值；

10、基于所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路及所述第四支路的所述正序值，通过节点运行计算式分别确定所述第一节点及所述第二节点对应的运行计算值。

11、在其中一个实施例中，所述运行计算值包括运行计算电压值和运行计算电流值，所述支路运行计算式包括支路运行计算电压值计算式和支路运行计算电流值计算式，所述正序值包括正序电压值和正序电流值；

12、所述基于所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路及所述第四支路的所述正序值、投运控制值及线路阻抗值，通过支路运行计算式分别确定所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路及所述第四支路对应的运行计算值，包括：

13、所述基于所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路及所述第四支路的所述正序电压值、投运控制值及线路阻抗值，通过支路运行计算电压值计算式分别确定所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路及所述第四支路对应的运行计算电压值；

14、所述基于所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路及所述第四支路的所述正序电流值及投运控制值，通过支路运行计算电流值计算式分别确定所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路及所述第四支路对应的运行计算电流值。

15、在其中一个实施例中，所述支路运行计算电压值计算式为：

16、uyl_＝βl_i×(ul_i+il_i×zl_i)

17、其中，uyl_为第i支路的运行计算电压值，i取值为1、2、3或4；

18、βl_i为第i支路的投运控制值；

19、ul_i为第i支路的正序电压值；

20、il_i为第i支路的正序电流值；

21、zl_i为第i支路的线路阻抗值；

22、所述支路运行计算电流值计算式为：

23、iyl_＝βl_i×il_i

24、其中，iyl_为第i支路的运行计算电流值，i取值为1、2、3或4；

25、βl_i为第i支路的投运控制值；

26、il_i为第i支路的正序电流值。

27、在其中一个实施例中，所述节点运行计算式包括节点运行计算电压值计算式和节点运行计算电流值计算式；

28、所述节点运行计算电压值计算式为：

29、

30、其中，uyt为节点运行计算电压值；

31、uyl_为第i支路的运行计算电压值，i取值为1或3；

32、ul_i+1为第i+1支路的运行计算电压值；

33、βl_i为第i支路的投运控制值；

34、βl_i+1为第i+1支路的投运控制值；

35、所述节点运行计算电流值计算式为：

36、iyt＝iyl_i+iyl_i+1

37、其中，iyt为节点运行计算电流值；

38、iyl_i为第i支路的运行计算电流值，i取值为1或3；

39、iyl_i+1为第i+1支路的运行计算电流值。

40、在其中一个实施例中，所述故障定位计算式包括第一故障定位计算式、第二故障定位计算式、第三故障定位计算式、第四故障定位计算式和第五故障定位计算式，所述运行计算值包括运行计算电压值和运行计算电流值；

41、所述基于所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路、所述第四支路、所述第一节点及所述第二节点的运行计算值、投运控制值及线路阻抗值，通过故障定位计算式分别确定所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路、所述第四支路及所述第五支路对应的故障定位值，包括：

42、基于所述第一支路的运行计算电压值及线路阻抗值、所述第二支路的运行计算值及投运控制值、所述第五支路的线路阻抗值、所述第一节点的运行电流值和所述第二节点的运行计算值及投运控制值，通过所述第一故障定位计算式确定所述第一支路的故障定位值；

43、基于所述第二支路的运行计算电压值及线路阻抗值、所述第一支路的运行计算值及投运控制值、所述第五支路的线路阻抗值、所述第一节点的运行电流值和所述第二节点的运行计算值及投运控制值，通过所述第二故障定位计算式确定所述第二支路的故障定位值；

44、基于所述第三支路的运行计算电压值及线路阻抗值、所述第四支路的运行计算值及投运控制值、所述第五支路的线路阻抗值、所述第二节点的运行电流值和所述第一节点的运行计算值及投运控制值，通过所述第三故障定位计算式确定所述第三支路的故障定位值；

45、基于所述第四支路的运行计算电压值及线路阻抗值、所述第三支路的运行计算值及投运控制值、所述第五支路的线路阻抗值、所述第二节点的运行电流值和所述第一节点的运行计算值及投运控制值，通过所述第四故障定位计算式确定所述第四支路的故障定位值；

46、基于所述第一节点的运行计算值、所述第二节点的运行计算值及所述第五支路的线路阻抗值，通过所述第五故障定位计算式获取所述第五支路的故障定位值。

47、在其中一个实施例中，所述第一故障定位计算式为：

48、

49、其中，αl_1为所述第一支路的故障定位值；

50、uyl_1为所述第一支路的运行计算电压值；

51、zl1为所述第一支路的线路阻抗值；

52、βl_2为所述第二支路的投运控制值；

53、uyl_2为所述第二支路的运行计算电压值；

54、iyl_2为所述第二支路的运行计算电流值；

55、iyt1为所述第一节点的运行计算电流值；

56、βt2为所述第二节点的投运控制值；

57、uyt2为所述第二节点的运行计算电压值；

58、iyt2为所述第二节点的运行计算电流值；

59、zl5为所述第五支路的线路阻抗值；

60、所述第二故障定位计算式为：

61、

62、其中，αl_2为所述第二支路的故障定位值；uyl_2为所述第二支路的运行计算电压值；zl2为所述第二支路的线路阻抗值；

63、βl_1为所述第一支路的投运控制值；

64、uyl_1为所述第一支路的运行计算电压值；iyl_1为所述第一支路的运行计算电流值；iyt1为所述第一节点的运行计算电流值；βt2为所述第二节点的投运控制值；

65、uyt2为所述第二节点的运行计算电压值；iyt2为所述第二节点的运行计算电流值；zl5为所述第五支路的线路阻抗值；

66、所述第三故障定位计算式为：

67、

68、其中，αl_3为所述第三支路的故障定位值；uyl_3为所述第三支路的运行计算电压值；zl3为所述第三支路的线路阻抗值；

69、βl_4为所述第四支路的投运控制值；

70、uyl_4为所述第四支路的运行计算电压值；iyl_4为所述第四支路的运行计算电流值；iyt2为所述第二节点的运行计算电流值；βt1为所述第一节点的投运控制值；

71、uyt1为所述第一节点的运行计算电压值；iyt1为所述第一节点的运行计算电流值；zl5为所述第五支路的线路阻抗值；

72、所述第四故障定位计算式为：

73、

74、其中，αl_4为所述第四支路的故障定位值；

75、uyl_4为所述第四支路的运行计算电压值；

76、zl4为所述第四支路的线路阻抗值；

77、βl_3为所述第三支路的投运控制值；

78、uyl_3为所述第三支路的运行计算电压值；

79、iyl_3为所述第三支路的运行计算电流值；

80、iyt2为所述第二节点的运行计算电流值；

81、βt1为所述第一节点的投运控制值；

82、uyt1为所述第一节点的运行计算电压值；

83、iyt1为所述第一节点的运行计算电流值；

84、zl5为所述第五支路的线路阻抗值；

85、所述第五故障定位计算式为：

86、

87、其中，αl_5为所述第五支路的故障定位值；

88、uyt1为所述第一节点的运行计算电压值；

89、iyt1为所述第一节点的运行计算电流值；

90、uyt2为所述第二节点的运行计算电压值；

91、iyt2为所述第二节点的运行计算电流值；

92、zl5为所述第五支路的线路阻抗值。

93、在其中一个实施例中，所述基于各所述故障定位值确定最小故障定位值，包括：

94、基于所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路、所述第四支路的所述故障定位值确定有效故障定位值；

95、基于各所述有效故障定位值确定所述最小故障定位值。

96、在其中一个实施例中，所述基于所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路、所述第四支路的所述故障定位值确定有效故障定位值，包括：

97、确定所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路、所述第四支路中的所述投运控制值；

98、若一支路的所述投运控制值为1，所述支路对应的所述故障定位值为第一故障定位值；

99、若一支路的所述投运控制值为0，所述支路对应的所述故障定位值为第二故障定位值；

100、其中，所述第一故障定位值为有效故障定位值，所述第二故障定位值为无效故障定位值。

101、第二方面，本技术实施例提供了一种故障定位的系统，所述系统包括故障定位装置，所述故障定位装置用于执行第一方面内容中任一故障定位的方法。

102、可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面内容中的相关描述，在此不再赘述。

103、本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

104、本技术的故障定位的方法，应用于四端输电线路，四端输电线路包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路及第五支路，其中，第五支路的一端与第一支路及第二支路共接于第一节点，第五支路的另一端与第三支路及第四支路共接于第二节点，方法包括：分别获取第一支路、第二支路、第三支路及第四支路对应的正序值；基于第一支路、第二支路、第三支路及第四支路的正序值、投运控制值及线路阻抗值，分别确定第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第一节点及第二节点对应的运行计算值；基于第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第一节点及第二节点的运行计算值、投运控制值及线路阻抗值，通过故障定位计算式分别确定第一支路、第二支路、第三支路、第四支路及第五支路对应的故障定位值；基于各故障定位值确定最小故障定位值；基于最小故障定位值的取值范围确定故障位置，由于采用故障定位计算式来获取故障定位值，降低了四端输电线路的故障定位的复杂度，并通过最小故障定位值的取值范围来确定故障位置，进一步降低了故障定位的复杂度，进一步提高了故障定位的准确度。