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含分布式电源的配电网故障区段定位的中期报告
引言
配电网是指将电能从中压电网（一般指10kV电网）通过配电变压器降压到220V或380V并分配到用户的电能输送系统。随着分布式电源的逐渐普及，配电网变得更加复杂，故障定位变得更加困难。为了解决分布式电源下的配电网故障定位问题，本项目旨在设计一套基于线路参数识别的自适应故障定位算法。
首先，本中期报告将介绍该算法的设计思路和原理，然后阐述算法的具体步骤，最后结合实例说明算法的有效性和优越性。
设计思路和原理
本算法基于故障数据的线路参数识别来实现对含分布式电源的配电网故障区段的快速、精确定位。具体来说，该算法通过分析故障数据（包括电压、电流、功率因数等指标），识别出电网中的各种参数。这些参数包括了线路电阻、电感、电容、分布式电源的有功功率、无功功率等等。
得到了线路参数之后，就可以利用电路方程对故障前后的电网状态进行建模，从而推导出故障发生后的电网状态。我们可以比较故障前后两次的电网状态，找出两次状态之间的差异，进而判断故障发生的位置。
算法步骤
本自适应故障定位算法的主要步骤如下：
1.采集故障数据，包括电压、电流、功率因数等指标。
2.利用故障数据推导出电网中的各种参数，如线路电阻、电感、电容、分布式电源的有功功率、无功功率等等。
3.利用电路方程对故障前后的电网状态进行建模，并得到故障数据发生时的电网状态。
4.比较故障数据发生前后的电网状态，找出两次状态之间的差异。
5.根据差异的大小和位置，判断故障发生的位置。
实例分析
为了说明本算法的有效性和优越性，我们通过一个实例来进行分析。
假设某个城市的某条配电线路上接入了几个分布式电源，其中一个分布式电源在某天突发故障，导致了整条电路的故障，如图1所示。我们使用本算法分析该故障的发生位置。
图1算法分析实例
首先，我们通过采集故障数据，得到故障前后线路电流和电压的变化情况，如图2所示。
图2故障前后电路参数变化
然后，利用故障数据得出电路的各种参数，如表1所示。
表1电路参数
|参数名称|故障前值|故障后值|变化量|
|----|----|----|----|
|线路电阻|0.003Ω|0.008Ω|增加150%|
|线路电感|2.8mH|2.9mH|增加3.6%|
|线路电容|1.5μF|1.4μF|减少6.7%|
|分布式电源有功功率|50kW|0kW|减少100%|
|分布式电源无功功率|25kVar|0kVar|减少100%|
接着，使用这些参数对故障前后电网状态进行建模，得到故障发生时的电网状态，如图3所示。
图3故障前后电网状态比较
最后，比较两次电网状态的不同之处，我们可以得到故障位置如图4所示。
图4故障位置识别
结论
本项目的自适应故障定位算法可以对含分布式电源的配电网故障定位做出快速、精确的定位。通过采集故障数据，推导出电路参数，建立电路模型，并求解模型得到不同时间点的电网状态，变化的情况就可以很明显的反映出故障出现的位置。虽然算法过程复杂，但准确度高，有很好的实际应用价值。