基于节点综合注入电流的配电网接地故障定位方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112180211A(43)申请公布日2021.01.05(21)申请号202011020609.7(22)申请日2020.09.25(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号申请人南方电网科学研究院有限责任公司(72)发明人陈卫李鹏陈睿袁智勇尹项根于力刘翔宇徐全乔健林跃欢江浪刘胤良(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人李智(51)Int.Cl.G01R31/08(2006.01)G01R31/52(2020.01)权利要求书3页说明书9页附图2页(54)发明名称基于节点综合注入电流的配电网接地故障定位方法及装置(57)摘要本发明公开了一种基于节点综合注入电流的配电网接地故障定位方法及装置，所述方法包括：以所述配电网中各分支点及网络末端为节点，将任意两个相邻的节点之间的线路划为一个区段；利用网络末端处各测点检测到的零模电压及零模电流，推算测点与区段的推算路径上各分支点的电压，进而得到所有分支线路零模电流；利用推算得到的零模电流及测量电流，计算节点注入电流；进而基于多时刻测量数据，得到节点综合注入电流；最终输出节点综合注入电流之和最小值对应的区段为故障区段。如此，本发明在测点局部受限场景下，能够实现接地故障区段的无盲区定位，并且故障区段定位准确性不受中性点接地方式、过渡电阻及故障初相角的影响，具有良好的应用前景。CN112180211ACN112180211A权利要求书1/3页1.一种基于节点综合注入电流的配电网接地故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取故障后各测点检测到的零模电压和零模电流，所述各测点布置在所述配电网的末端；S2、以所述配电网中各分支点及网络末端为节点，将任意两个相邻的节点d、k之间的线路划为一个区段；S3、选择任意一个区段d-k，将测点Mj与所述区段d-k之间的路径，记为所述测点Mj的推算路径，利用所述测点Mj检测到的零模电压和零模电流推算所述推算路径上各分支点的电压，从而得到所述配电网中全部分支点的推算电压；其中，j为测点编号；S4、选择任意一个节点p，且p≠d,k，推算与节点p关联的所有分支线路的零模电流之和；并计算节点p的对地电容电流；S5、计算节点p的注入电流，进而得到节点p的综合注入电流；S6、遍历除节点d及节点k外的节点，重复步骤S4～S5，得到对应于所述区段d-k的节点综合注入电流之和；S7、遍历除所述区段d-k外的区段，重复步骤S3～S6，输出节点综合注入电流之和最小值对应的区段为故障区段。2.如权利要求1所述的基于节点综合注入电流的配电网接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤S3中，利用所述测点Mj检测到的零模电压和零模电流推算所述推算路径上各分支点的电压，具体包括：将所述推算路径上各区段分别等效为π型集中参数模型，列写KVL方程推算测点Mj的推算路径上所有分支点的电压；当某个分支点同时位于多个测点的推算路径上时，选择任意一个测点推算该分支点的电压。3.如权利要求1或2所述的基于节点综合注入电流的配电网接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤S4中，与节点p关联的所有分支线路的零模电流之和为：其中，ip-q.cal(m)为第m个采样时刻由节点p流向节点q的零模电流之和，i′p-q.cal(m)为第m个采样时刻由节点q流向节点p的零模电流之和；q为节点p的关联节点，p-q为节点p的关联分支，h为节点p的关联节点总数；up.cal、uq分别为推算得到的节点p、q的零模电压；Rp-q、Lp-q分别为分支p-q的等值电阻及等值电感；m为第m个采样时刻，m＝1对应于故障发生时刻；T为2CN112180211A权利要求书2/3页采样步长；节点p的对地电容电流iC.p(m)为：其中，Cp-q为分支p-q的对地电容，up(m+1)和up(m-1)分别为第m+1个和第m-1个采样时刻节点p的零模电压。4.如权利要求3所述的基于节点综合注入电流的配电网接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：S51、若节点p为网络末端节点，则节点p的注入电流为：其中，ip(m)为第m个采样时刻节点p所在测点检测到的零模电流；若节点p为分支节点，则节点p的注入电流为：S52、节点p的综合注入电流ip为：其中，n为采样时刻总数。5.如权利要求4所述的基于节点综合注入电流的配电网接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤S6中区段d-k的节点综合注入电流之和id-k为：其中，N为除节点d及节点k外的节点数。6.一种基于节点综合注入电流的配电网接地故障定位装置，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取故障后各测点检测到的零模电压和零模电流，所述各测点布置在所述配电网的末端；区段划分模块，用于