一種配電網(wǎng)短路故障定位方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種配電網(wǎng)短路故障定位方法及系統(tǒng)，其方法為：在每一條饋線給開關(guān)安裝配電終端；接收配電終端實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)，計算各個開關(guān)的平均電流；計算各個開關(guān)的故障判斷值，判斷開關(guān)所在線路是否故障；利用開關(guān)狀態(tài)，進行網(wǎng)絡(luò)拓撲分析，劃分區(qū)域；遍歷打上故障標志的開關(guān)相連的區(qū)域，只有故障電流流入而無故障電流流出的區(qū)域定位為故障區(qū)域；主站服務器計算各個故障區(qū)域區(qū)的故障鑒別值；通過故障鑒別值定位短路故障區(qū)；其系統(tǒng)包括一信息采集單元、一網(wǎng)絡(luò)拓撲單元與一計算單元。這樣，使得配電網(wǎng)能夠快速進行短路故障定位；計算方法運算過程簡單，節(jié)約了程序資源；簡化了運算過程，進一步節(jié)約了運算時間與程序資源。
【專利說明】-種配電網(wǎng)短路故障定位方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電氣工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種配電網(wǎng)短路故障定位方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 智能配電網(wǎng)的發(fā)展對實現(xiàn)配電網(wǎng)的快速故障定位提出了要求，特別是短路故障定 位。一方面，實現(xiàn)配電網(wǎng)的快速故障定位是提高配電網(wǎng)安全可靠水平的必要條件，國內(nèi)外重 大電網(wǎng)事故的慘痛教訓表明，建設(shè)能夠快速故障定位的配電網(wǎng)有助于配電網(wǎng)故障快速恢復 并有效降低事故損失；另一方面，智能配電網(wǎng)的建設(shè)及配電網(wǎng)的龐大復雜為配電網(wǎng)的快速 故障定位提供了客觀需要：先進通信技術(shù)（設(shè)備、信道、協(xié)議）為實時數(shù)據(jù)傳輸提供了保障； 各種信息系統(tǒng)通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和信息平臺（通過接口方式或者集成方式）實現(xiàn)數(shù)據(jù)的 多方共享；電網(wǎng)參數(shù)極其完備，更新及時且統(tǒng)一，提供了配電網(wǎng)絡(luò)故障定位的所有數(shù)據(jù)。
[0003] 但是，已有的技術(shù)主要針對于配電網(wǎng)進行安全預警與預防控制的研究，而針對故 障定位，特別是短路故障的較少，且已有的發(fā)明沒有能夠快速進行短路故障定位的措施。
[0004] 鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和試驗終于提出了配電網(wǎng)短路故 障定位的方法及系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種配電網(wǎng)短路故障定位方法及系統(tǒng)，用以克服上述技術(shù) 缺陷。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于：提供一種配電網(wǎng)短路故障定位方 法，該方法包括以下步驟：
[0007] 步驟a，在需要故障定位的每一條饋線上給開關(guān)安裝配電終端；
[0008] 步驟b，主站服務器接收所述配電終端實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)，計算各個開關(guān)的平均電 流；
[0009] 步驟c，所述主站服務器計算各個開關(guān)的故障判斷值，并判斷開關(guān)所在線路是否故 障；
[0010] 步驟d，利用故障前開關(guān)狀態(tài)，進行網(wǎng)絡(luò)拓撲分析，計算出故障前的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)， 劃分區(qū)域；
[0011] 步驟e，遍歷顯示故障的開關(guān)相連的區(qū)域，只有故障電流流入而無故障電流流出的 區(qū)域定位為故障區(qū)域；
[0012] 步驟f，所述主站服務器計算各個故障區(qū)域的故障鑒別值；
[0013] 步驟g，通過故障鑒別值定位短路故障區(qū)；
[0014] 上述步驟b中，所述平均電流的計算公式為：
[0015]

【權(quán)利要求】
1. 一種配電網(wǎng)短路故障定位方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 步驟a，在需要故障定位的每一條饋線上給開關(guān)安裝配電終端； 步驟b，主站服務器接收所述配電終端實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)，計算各個開關(guān)的平均電流； 步驟c，所述主站服務器計算各個開關(guān)的故障判斷值，并判斷開關(guān)所在線路是否故障； 步驟d，利用故障前開關(guān)狀態(tài)，進行網(wǎng)絡(luò)拓撲分析，計算出故障前的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，劃分 區(qū)域； 步驟e，遍歷顯示故障的開關(guān)相連的區(qū)域，只有故障電流流入而無故障電流流出的區(qū)域 定位為故障區(qū)域； 步驟f，所述主站服務器計算各個故障區(qū)域的故障鑒別值； 步驟g，通過故障鑒別值定位短路故障區(qū)； 上述步驟b中，所述平均電流的計算公式為：
上式中，Wij表不第j日經(jīng)過第i個開關(guān)的電量，j表不一個月內(nèi)日期的序號，U表不額 定電壓，T表示一天的標準時間，L表示第i個開關(guān)的平均電流值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)短路故障定位方法，其特征在于，所述步驟a中，所述 配電終端實時監(jiān)測開關(guān)的電流、電壓、功率、功率因數(shù)、開關(guān)位置和流經(jīng)電量信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的配電網(wǎng)短路故障定位方法，其特征在于，所述步驟c中， 所述故障判斷值的計算公式為：
上式中，Di表示第i個開關(guān)的故障判斷值，iit表示第i個開關(guān)中電流的瞬時值，^表 示第i個開關(guān)的平均電流值；所述開關(guān)的所述故障判斷值Di大于或等于10,則所述開關(guān)所 在線路發(fā)生故障。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的配電網(wǎng)短路故障定位方法，其特征在于，所述步驟f中，還需 要計算所述故障區(qū)域的比例值，所述比例值的計算公式為：
上式中，Μ表示比例值，η表示在此故障區(qū)域內(nèi)開關(guān)的個數(shù)，iit表示第i個開關(guān)中電流 的瞬時值，若電流經(jīng)開關(guān)從邊界流入所述故障區(qū)域，則iit為正值，若電流經(jīng)開關(guān)從邊界流 出所述故障區(qū)域，則i it為負值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的配電網(wǎng)短路故障定位方法，其特征在于，所述步驟f中，所述 故障鑒別值的計算公式為：
上式中，N表示故障鑒別值，Μ表示比例值，SM表示比例值Μ的小數(shù)部分，RM表示比例值 Μ的整數(shù)部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的配電網(wǎng)短路故障定位方法，其特征在于，所述步驟g中，若所 述故障區(qū)域的所述故障鑒別值為1，則所述故障區(qū)域發(fā)生短路故障；若所述故障區(qū)域的所 述故障鑒別值為〇,則所述故障區(qū)域未發(fā)生短路故障。
7. -種實現(xiàn)上述任一權(quán)利要求所述方法的配電網(wǎng)短路故障定位系統(tǒng)，其特征在于，該 系統(tǒng)包括一信息采集單元、一網(wǎng)絡(luò)拓撲單元與一計算單元； 所述信息采集單元采集所述開關(guān)的電流、電壓、功率、功率因數(shù)、開關(guān)位置和流經(jīng)電量 信息，并傳輸給所述網(wǎng)絡(luò)拓撲單元與所述計算單元； 所述網(wǎng)絡(luò)拓撲單元接收所述信息采集單元傳輸?shù)乃鲂畔?，根?jù)所述信息對配電網(wǎng)進 行網(wǎng)絡(luò)拓撲分析；所述計算單元接收所述信息采集單元傳輸?shù)乃鲂畔ⅲ鶕?jù)所述信息進 行計算，并根據(jù)計算結(jié)果進行故障判斷。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的配電網(wǎng)短路故障定位系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集單元 包括一信息采集模塊和一信息發(fā)射模塊；所述信息采集模塊采集所述開關(guān)的所述電流、電 壓、功率、功率因數(shù)、開關(guān)位置和流經(jīng)電量信息；所述信息發(fā)射模塊將所述信息傳輸給所述 網(wǎng)絡(luò)拓撲單元與所述計算單元。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的配電網(wǎng)短路故障定位系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲單元 包括一第一信息接收模塊與一網(wǎng)絡(luò)拓撲模塊，所述第一信息接收模塊接收所述信息發(fā)射模 塊傳輸?shù)乃鲂畔?；所述網(wǎng)絡(luò)拓撲模塊對配電網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)拓撲分析，計算出配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò) 拓撲結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的配電網(wǎng)短路故障定位系統(tǒng)，其特征在于，所述計算單元包括 一第二信息接收模塊、一計算模塊與一故障判斷模塊，所述第二信息接收模塊接收所述信 息發(fā)射模塊傳輸?shù)乃鲂畔?；所述計算模塊根據(jù)接收的所述信息計算各個所述開關(guān)的所述 平均電流、所述故障判斷值和各個所述故障區(qū)域的所述故障鑒別值；所述故障判斷模塊根 據(jù)計算結(jié)果進行故障判斷。
【文檔編號】G01R31/08GK104215879SQ201410401122
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】唐禹家, 唐璽, 唐鈺 申請人:寧波海創(chuàng)天下信息科技有限公司