CN102435912B - 电网中故障扰动点的定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电力系统测控技术领域中的一种电网中故障扰动点的定位方法。包括：对所有具有GPS时标的PMU装置进行预处理；测量各节点各工频周期内任意一相相电压的最大值、相电压的最小值、相电流的最大值、相电流的最小值及其对应的时刻，并将上述测量数据发送至电网控制中心；电网控制中心根据收到的上述测量数据，判断电网中是否发生故障扰动，当电网中没有发生故障扰动时，计算各节点的有功功率和无功功率；否则，提取各节点的电压扰动量曲线，并判断故障扰动类型，根据故障扰动类型确定故障扰动点的位置。本发明解决了电网稳定运行状态的有功功率和无功功率的计算、电网故障扰动类型的判断以及电网故障扰动点定位的问题。

Description

电网中故障扰动点的定位方法

技术领域

本发明属于电力系统测控技术领域，尤其涉及一种电网中故障扰动点的定位方法。

背景技术

由于电力系统输电线路规模庞大，网架结构覆盖地域广阔，设备老化和极端气象因素的影响，电网中会发生各种不同形式的故障扰动。例如：线路上会发生不同类型的短路故障；某个发电机的低频振荡引发整个电网的低频振荡问题。当电网中发生以上类型故障扰动时，如何快速自动确定故障扰动点的位置，为制定电网故障扰动后的运行和控制措施，以保障电网的安全稳定运行具有重要意义。

随着高速通讯网络技术的发展和GPS（Global Position System）同步时钟技术在电网中广泛使用，各省地区的电网控制中心已经在电网中的不同结点上安装了大量的能够标注GPS同步时钟的电网运行数据采样测量装置PMU（Phase Measuring Unite，相量测量单元），能够采集电网中各个关键结点上线路的电压有效值和电压过0时刻等运行数据，并传送到电网调度控制中心，电网控制中心能够监视和控制电网的运行状况。由于受到通讯通道传输速率的限制和上传数据使用方法的制约，目前各采样点向控制中心发送的数据量还很有限，一般是在一个工频周期（20ms）内将各测点的电压有效值和电压过0时刻发送到电网控制中心，电网控制中心可以收到大量不同地点PMU测量装置发来的电网运行测量数据。

由于电网监控中心收到各测量点的数据都是非常稀疏的运行数据，而且目前缺乏对这种稀疏数据的处理方法，监控中心也只能将该数据用于电网稳态运行状态的显示，无法利用该数据分析计算和反映电网中更多的动态特征。比如：电网处于稳定状态时，无法计算各个测量点每个工频周期内的有功功率和无功功率；再比如：无法确定电网中是否发生了短路或低频振荡等类型故障扰动，更无法确定该故障扰动的位置。

为了定位电网中的短路故障点，目前的方法是在电网中大量安装专用的行波故障定位采样装置和建立一套行波故障定位网络，各行波定位装置测量故障行波波头到达各测点的时刻，并将各测点的故障行波波头到达时刻数据传送到故障行波处理中心，在处理中心计算各测点间故障行波波头到达各测点间的时差然后计算电网中故障点的位置。由于行波故障定位中心收到的都是各测点故障行波波头到达时刻的数据，该时刻数据只能用于定位电压突变的短路故障点，不能用于定位电压变化缓慢的低频振荡扰动点，也不能用于计算测量点的有功功率和无功功率，即：该行波故障定位网络虽然短路故障点定位精度高，但是其功能过于单一。同时，由于线路中需要安装专用的行波故障定位采样装置和建立一套行波故障定位网络，无法利用既有的PMU测量装置，因此导致存在安装维护成本过高的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电网中故障扰动点的定位方法，用以增加目前PMU装置用于故障扰动定位的功能和解决行波故障定位网络功能单一以及安装维护成本过高的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种电网中故障扰动点的定位方法，通过安装在电网中不同节点上的具有GPS时标的PMU测量装置获取各个节点的测量数据和对应的时间，并将该测量数据和对应的时间发送到电网控制中心，再由电网控制中心根据接收的数据定位故障扰动点，其特征是所述定位方法包括：

步骤1：对所有具有GPS时标的PMU装置进行预处理，使其对设定频率的信号产生的滤波相位滞后相同；

步骤2：在安装了具有GPS时标的PMU装置的节点上，利用具有GPS时标的PMU装置测量该节点各工频周期内任意一相相电压的最大值、相电压的最小值、相电流的最大值、相电流的最小值及其对应的时刻，并将上述测量数据发送至电网控制中心；

步骤3：电网控制中心根据收到的上述测量数据，判断电网中是否发生故障扰动，具体是：当一个工频周期内的相电压的最大值与上一个工频周期内的相电压的最大值的差的绝对值、该工频周期内的相电压的最小值与上一个工频周期内的相电压的最小值的差的绝对值、该工频周期内的相电流的最大值与上一个工频周期内的相电流的最大值的差的绝对值以及该工频周期内的相电流的最小值与上一个工频周期内的相电流的最小值的差的绝对值都大于等于设定阈值时，则电网中发生故障扰动；否则，电网中没有发生故障扰动；当电网中没有发生故障扰动时，执行步骤4；否则，执行步骤5；

步骤4：计算各节点的有功功率和无功功率，过程结束；

步骤5：当电网中发生故障扰动时，提取各节点的电压扰动量曲线；

步骤6：判断故障扰动类型，并根据故障扰动类型确定故障扰动点的位置。

所述计算各节点的有功功率利用公式：

$P_{(k,j)}\left(n\right)=\frac{1}{2}{u}_{(k,j)\max }\left(n\right)\·i_{(k,j)\max }\left(n\right)\·\cos (\frac{T_{u_{(k,j)\max }\left(n\right)}-T_{i_{(k,j)\max }\left(n\right)}}{|T_{u_{(k,j)\min }\left(n\right)}-T_{u_{(k,j)\max }\left(n\right)}|}\×\mathrm{\π})$

其中，P_(k,j)(n)是第k个节点第j相在第n个工频周期内的有功功率，u_(k,j)max(n)是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最大值，u_(k,j)min(n)是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最小值，i_(k,j)max(n)是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电流最大值，

是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最大值对应的时刻，

是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最小值对应的时刻，

是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电流最大值对应的时刻，第j相是指三相电压的A相、B相或者C相。

所述计算各节点的无功功率利用公式：

$Q_{(k,j)}\left(n\right)=\frac{1}{2}{u}_{(k,j)\max }\left(n\right)\·i_{(k,j)\max }\left(n\right)\·\sin (\frac{T_{u_{(k,j)\max }\left(n\right)}-T_{i_{(k,j)\max }\left(n\right)}}{|T_{u_{(k,j)\min }\left(n\right)}-T_{u_{(k,j)\max }\left(n\right)}|}\×\mathrm{\π})$

其中，Q_(k,j)(n)是第k个节点第j相在第n个工频周期内的无功功率，u_(k,j)max(n)是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最大值，u_(k,j)min(n)是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最小值，i_(k,j)max(n)是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电流最大值，

是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最大值对应的时刻，是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最小值对应的时刻，

是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电流最大值对应的时刻，第j相是指三相电压的A相、B相或者C相。

所述提取各节点的电压扰动量曲线具体是，在每个节点的两个相邻工频周期内的相电压最大值之间，利用数据插值法拟合出电压最大值变化曲线，在每个节点的两个相邻工频周期内的相电压最小值之间，利用数据插值法拟合出电压最小值变化曲线，将电压最大值变化曲线和电压最小值变化曲线相加，得到该节点电压扰动量曲线。

所述判断故障扰动类型具体是，当电压扰动量曲线恒为0时，且电压最大值变化曲线或电压最小值变化曲线不恒为常数时，故障扰动类型为低频振荡扰动；当电压扰动量曲线不等于0时，故障扰动类型为短路故障扰动。

当故障扰动类型为短路故障扰动时，所述根据故障扰动类型确定故障扰动点的位置包括：

步骤101：计算每个节点的电压扰动变量振幅，具体是以发生短路故障扰动时刻之前的一个工频周期和之后的一个工频周期作为参考区间，计算每个节点在所述参考区间内的电压扰动量曲线上的最大值，将其作为该节点的电压扰动变量振幅；

步骤102：确定电压扰动变量振幅的值最大的节点，该节点为距离故障扰动点最近的节点；

步骤103：利用公式

计算距离故障扰动点最近的节点和与其相邻的所有节点间的扰动电压线衰率，其中，ΔΔU_s，t＝|ΔU_s，max-ΔU_t，max|，ΔU_s,max和ΔU_t,max分别为相邻的两个节点s和t的电压扰动变量振幅，L_s,t为相邻的两个节点s和t之间的线路长度；

步骤104：根据所述扰动电压线衰率，确定故障扰动点的位置。

当故障扰动类型为低频振荡扰动时，所述根据故障扰动类型确定故障扰动点的位置包括：

步骤201：计算每个节点在低频振荡周期内的相电压最大振幅，具体利用公式 $\mathrm{\Δ}{\mathrm{FU}}_{(k,j)}=\underset{p=n}{\overset{p=n+m}{\max }}\left(u_{(k,j)\max }\left(p\right)\right)-\underset{p=n}{\overset{p=n+m}{\min }}\left(u_{(k,j)\max }\left(p\right)\right),$ 其中，ΔFU_(k,j)是第k个节点在低频振荡周期内的第j相相电压峰值的最大振幅，

是第k个节点在低频振荡周期内的第j相相电压峰值的最大值，

是第k个节点在低频振荡周期内的第j相相电压峰值的最小值，m是低频振荡周期内的采样点数且m＝T/0.02，T为低频振荡周期，n为工频周期数；

步骤202：确定相电压峰值的最大振幅的值最大的节点，该节点为距离故障扰动点最近的节点；

步骤203：利用公式

计算距离故障扰动点最近的节点和与其相邻的所有节点间的扰动电压线衰率，其中，ΔΔU_s，t＝|ΔFU_(s，j)-ΔFU_(t，j)|，ΔFU_(s,j)和ΔFU_(t,j)分别为相邻的两个节点s和t在低频振荡周期内的第j相相电压峰值最大振幅，L_s,t为相邻的两个节点s和t之间的线路长度；第j相是指三相电压的A相、B相或者C相；

步骤204：根据各个相邻节点之间的扰动电压的线衰率，确定故障扰动点的位置。

本发明解决了电网稳定运行状态的有功功率和无功功率的计算、电网故障扰动类型的判断以及电网故障扰动点定位的问题，同时使用既有的PMU测量装置获取电网中节点的相关数据，降低了设备安装维护成本。

附图说明

图1是电网中故障扰动点的定位方法流程图；

图2是确定故障扰动点的位置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

实施例

因为本发明需要PMU测量装置采集每个节点各工频周期内任意一相相电压、相电流的相关数据，因此我们以A相相电压、相电流的相关数据为例进行具体说明。

图1是电网中故障扰动点的定位方法流程图，图1中，本发明提供的电网中故障扰动点的定位方法包括：

步骤1：对所有具有GPS时标的PMU装置进行预处理，使其对设定频率的信号产生的滤波相位滞后相同。

对具有GPS时标的PMU装置进行预处理，其目的是避免各PMU装置测量得到的极值对应的时间点产生误差。一般对具有GPS时标的PMU装置进行预处理是在装置的信号测量通道上使用相同截止频率的滤波器，而本发明主要考虑的是50Hz的工频频率，所以对具有GPS时标的PMU装置进行预处理具体是在装置的信号测量通道上使用300Hz截止频率的滤波器。这样就能保证50Hz工频信号在不同PMU装置上产生的滤波相位滞后相同，从而使各测量点测量值对应的时间点不会产生误差。

步骤2：在安装了具有GPS时标的PMU装置的节点上，利用具有GPS时标的PMU装置测量该节点各工频周期内A相相电压的最大值、相电压的最小值、相电流的最大值、相电流的最小值及其对应的时刻，并将上述测量数据发送至电网控制中心。

每个PMU装置分别同时连续采样各节点线路上滤除干扰的工频50Hz的A相电压和电流，然后在每个工频50Hz周期的采样测量数据中确定电压、电流的最大值和最小值及其对应的时刻，并将该电压、电流的最大值和最小值及其对应的时刻数据发送到电网控制中心。对于使用光纤的高速通讯网络，在条件允许的情况下也可将B相和C相的同样格式数据发送到电网调度控制中心，用于同样原理的分析计算。

步骤3：电网控制中心根据收到的上述测量数据，判断电网中是否发生故障扰动，当电网中没有发生故障扰动时，执行步骤4；否则，执行步骤5。

电网控制中心接收各装置上传的A相电压、电流最大值和最小值及其对应时刻的数据，根据接收的数据判断电网是处于稳定运行状态还是发生了故障扰动，具体方法是：分别将最新收到的一个周期内的电压最大值、最小值数据与上一个周期内的电压最大值、最小值数据分别进行比较；同时，将新收到的一个周期内的电流最大值、最小值数据与上一个周期内的电流最大值、最小值数据分别进行比较，如果其差值绝对值基本相等，说明电网处于稳定运行状态；反之，说明电网中有故障扰动发生。例如：令收到的第k个节点第n个工频周期的A相电压最大值和最小值分别为u_(k,A)max(n)和u_(k,A)min(n)，A相电流最大值和最小值分别为i_(k,A)max(n)和i_(k,A)min(n)，则第k个节点第n-1个工频周期的A相电压最大值和最小值分别为u_(k,A)max(n-1)和u_(k,A)min(n-1)，A相电流最大值和最小值分别为i_(k,A)max(n-1)和i_(k,A)min(n-1)，那么如果以下4个不等式都成立，说明电网处于稳定运行状态,

$|u_{(k,A)\max }\left(n\right)-u_{(k,A)\max }(n-1)|<\mathrm{\&epsiv;}$

$|u_{(k,A)\max }\left(n\right)-u_{(k,A)\max }(n-1)|<\mathrm{\&epsiv;}$

$|i_{(k,A)\max }\left(n\right)-i_{(k,A)\max }(n-1)|<\mathrm{\&epsiv;}$

$|i_{(k,A)\max }\left(n\right)-i_{(k,A)\max }(n-1)|<\mathrm{\&epsiv;}$

如果上述4个不等式中只要有一个不成立，则说明电网中有故障扰动发生。其中，ε是设定阈值。

步骤4：计算各节点的有功功率和无功功率。

以第k个节点A相电压和电流测量值为例，该节点的有功功率采用公式：

$P_{(k,A)}\left(n\right)=\frac{1}{2}{u}_{(k,A)\max }\left(n\right)\&CenterDot;i_{(k,A)\max }\left(n\right)\&CenterDot;\cos (\frac{T_{u_{(k,A)\max }\left(n\right)}-T_{i_{(k,A)\max }\left(n\right)}}{|T_{u_{(k,A)\min }\left(n\right)}-T_{u_{(k,A)\max }\left(n\right)}|}\&times;\mathrm{\&pi;})$

进行计算，该节点的无功功率采用公式：

$Q_{(k,A)}\left(n\right)=\frac{1}{2}{u}_{(k,A)\max }\left(n\right)\&CenterDot;i_{(k,A)\max }\left(n\right)\&CenterDot;\sin (\frac{T_{u_{(k,A)\max }\left(n\right)}-T_{i_{(k,A)\max }\left(n\right)}}{|T_{u_{(k,A)\min }\left(n\right)}-T_{u_{(k,A)\max }\left(n\right)}|}\&times;\mathrm{\&pi;})$

进行计算。其中，P_(k,A)(n)是第k个节点A相在第n个工频周期内的有功功率，u_(k,A)max(n)是第k个节点在第n个工频周期内的A相相电压最大值，u_(k,A)min(n)是第k个节点在第n个工频周期内的A相相电压最小值，i_(k,A)max(n)是第k个节点在第n个工频周期内的A相相电流最大值，

是第k个节点在第n个工频周期内的A相相电压最大值对应的时刻，

是第k个节点在第n个工频周期内的A相相电压最小值对应的时刻，

是第k个节点在第n个工频周期内的A相相电流最大值对应的时刻。

步骤5：当电网中发生故障扰动时，提取各节点的电压扰动量曲线。

当电网中发生了故障扰动，即步骤3中的任一不等式不成立，则需要计算各节点的电压故障扰动量曲线。

以下以第k个节点的电压数据为例说明如何提取电压故障扰动量曲线，其它节点的电压故障扰动量曲线的计算类似。对于电网控制中心收到的节点k的第n个工频周期和第n-1个工频周期的A相电压最大值的两个点数据及其对应的时刻：

利用数据插值方法，在该两点数据之间拟合出电压最大值变化曲线

同样对于电压最小值的两个点的数据： $(u_{(k,A)\max }(n-1),T_{u_{(k,A)\max }}(n-1)),$ $(u_{(k,A)\max }\left(n\right),T_{u_{(k,A)\max }}\left(n\right)),$ 在该两点数据之间，拟合出电压最小值变化曲线将电压最大值曲线和最小值曲线相加，便可得到能够反映电压变化特征的电压扰动量曲线h_ku(n)(t)，即： $h_{\mathrm{ku}\left(n\right)}\left(t\right)=f_{u_{(k,A)\max }\left(n\right)}\left(t\right)+f_{u_{(k,A)\min }\left(n\right)}\left(t\right).$

步骤6：判断故障扰动类型，并根据故障扰动类型确定故障扰动点的位置。

由于当电网中发生短路故障扰动时，步骤5中提取的电压最大值曲线和最小值曲线不具备相同的周期性，使得电压扰动量曲线h_ku(n)(t)不为0；而当电网中发生低频振荡时，步骤5中提取的电压最大值曲线和最小值曲线具备相同的周期性，使得电压扰动量曲线h_ku(n)(t)恒为0，所以判断故障扰动类型的方法如下：如果根据步骤5提取的电压扰动量曲线h_ku(n)(t)恒为0，且电压最大值曲线或电压最小值曲线不恒为常数时，则说明电网中发生了低频振荡扰动，其故障扰动类型为低频振荡扰动；如果步骤5提取的电压扰动量曲线h_ku(n)(t)不等于0，则说明电网中发生了短路故障扰动，其故障扰动类型为短路故障扰动。

当判断出电网故障扰动类型后，可以根据故障扰动类型确定故障扰动点的位置。

当故障扰动类型为短路故障扰动时，确定故障扰动点的位置具体包括：

步骤101：计算每个节点的电压扰动变量振幅，具体是以发生短路故障扰动时刻之前的一个工频周期和之后的一个工频周期作为参考区间，计算每个节点在所述参考区间内的电压扰动量曲线上的最大值，将其作为该节点的电压扰动变量振幅，即ΔU_k,max＝max(h_ku(n)(t))，

其中，ΔU_k,max为电压扰动变量振幅，[t_l-1,t_l]为时间参考区间（发生短路故障扰动时刻之前的一个工频周期和之后的一个工频周期的区间）。

步骤102：确定电压扰动变量振幅的值最大的节点，该节点为距离故障扰动点最近的节点。

假设节点k是电压扰动变量振幅的绝对值最大的节点，节点k即为距离故障扰动点最近的节点。

步骤103：利用公式

计算节点k和与节点k相邻的所有节点间的扰动电压线衰率。其中，

ΔU_k,max和ΔU_p,max分别为相邻的两个节点k和p的电压扰动变量振幅，L_k,p为相邻的两个节点k和p之间的线路长度，p＝1,2,...,r，r为与节点k相邻的节点的个数。

步骤104：根据所述扰动电压线衰率，确定故障扰动点的位置。

与节点k相邻的节点有r个，因此根据上述步骤计算的节点k和与节点k相邻的所有节点间的扰动电压线衰率RU_k,p有r个。

如果节点k和与节点k相邻的所有节点间的扰动电压线衰率RU_k,_p(p＝1,2,...,r)基本一致，亦即任意两个扰动电压线衰率之差的绝对值δ为一个很小的设定阈值，则该节点k即为故障扰动点。

如果节点k和与其相邻的一个节点p′之间的扰动电压线衰率RU_k,p′明显小于节点k和其他相邻的节点间的扰动电压线衰率，则说明故障扰动点在节点k和节点p′之间的线路上，令

为节点k和除了节点p′外与节点k相邻的所有节点间的扰动电压线衰率的平均值，则故障扰动点距离节点k的距离S的计算公式为：

短路故障扰动时，利用该公式计算故障扰动点的位置可以参考图2。

当故障扰动类型为低频振荡扰动时，确定故障扰动点的位置包括：

步骤201：计算每个节点在低频振荡周期内的相电压峰值的最大振幅。以A相相电压为例，假设在第n个工频周期内发生了低频振荡扰动，低频振荡的周期为1Hz，则在1个低频振荡周期内，会有m＝T/0.02＝1/0.02＝50个采样数据。

利用公式 $\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{FU}}_{(k,A)}=\underset{p=n}{\overset{p=n+50}{\max }}\left(u_{(k,A)\max }\left(p\right)\right)-\underset{p=n}{\overset{p=n+50}{\min }}\left(u_{(k,A)\max }\left(p\right)\right)$ 计算节点k在低频振荡周期内的A相电压峰值的最大振幅，其中，ΔFU_(k,A)是第k个节点在低频振荡周期内的A相电压峰值的最大振幅，

是第k个节点在1Hz低频振荡周期内的A相电压峰值的最大值，

是第k个节点在1Hz低频振荡周期内的A相电压峰值的最小值。

步骤202：确定A相电压峰值的最大振幅的值最大的节点，该节点为距离故障扰动点最近的节点。

假设节点k是A相电压峰值的最大振幅的值最大的节点，节点k即为距离故障扰动点最近的节点。

步骤203：利用公式计算距离故障扰动点最近的节点和与其相邻的所有节点间的扰动电压线衰率，其中，

ΔFU_(k,A)和ΔFU_(p,A)分别为相邻的两个节点k和p在1Hz低频振荡周期内的A相电压峰值的最大振幅，L_k,p为相邻的两个节点k和p之间的线路长度；p＝1,2,...,r，r为与节点k相邻的节点的个数。

步骤204：根据各个相邻节点之间的扰动电压的线衰率，确定故障扰动点的位置。

与节点k相邻的节点有r个，因此根据上述步骤计算的节点k和与节点k相邻的所有节点间的扰动电压线衰率RU_k,p有r个。

如果节点k和与节点k相邻的所有节点间的扰动电压线衰率RU_k,p(p＝1,2,...,r)基本一致，亦即任意两个扰动电压线衰率之差的绝对值

δ为一个很小的设定阈值，则该节点k即为故障扰动点。

如果节点k和与其相邻的一个节点p′之间的扰动电压线衰率RU_k,p′明显小于节点k和其他相邻的节点间的扰动电压线衰率，则说明故障扰动点在节点k和节点p′之间的线路上，令

为节点k和除了节点p′外与其相邻的所有节点间的扰动电压线衰率的平均值，则故障扰动点距离节点k的距离S的计算公式为：

短路故障扰动时，利用该公式计算故障扰动点的位置可以参考图2。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种电网中故障扰动点的定位方法，通过安装在电网中不同节点上的具有GPS时标的PMU测量装置获取各个节点的测量数据和对应的时间，并将该测量数据和对应的时间发送到电网控制中心，再由电网控制中心根据接收的数据定位故障扰动点，其特征是所述定位方法包括：

步骤1：对所有具有GPS时标的PMU装置进行预处理，使其对设定频率的信号产生的滤波相位滞后相同；

步骤2：在安装了具有GPS时标的PMU装置的节点上，利用具有GPS时标的PMU装置测量该节点各工频周期内任意一相相电压的最大值、相电压的最小值、相电流的最大值、相电流的最小值及其对应的时刻，并将上述测量数据发送至电网控制中心；

步骤3：电网控制中心根据收到的上述测量数据，判断电网中是否发生故障扰动，具体是：当一个工频周期内的相电压的最大值与上一个工频周期内的相电压的最大值的差的绝对值、该工频周期内的相电压的最小值与上一个工频周期内的相电压的最小值的差的绝对值、该工频周期内的相电流的最大值与上一个工频周期内的相电流的最大值的差的绝对值以及该工频周期内的相电流的最小值与上一个工频周期内的相电流的最小值的差的绝对值都大于等于设定阈值时，则电网中发生故障扰动；否则，电网中没有发生故障扰动；当电网中没有发生故障扰动时，执行步骤4；否则，执行步骤5；

步骤4：计算各节点的有功功率和无功功率，过程结束；

步骤5：当电网中发生故障扰动时，提取各节点的电压扰动量曲线；

步骤6：判断故障扰动类型，并根据故障扰动类型确定故障扰动点的位置。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征是所述计算各节点的有功功率利用公式：

$P_{(k,j)}\left(n\right)=\frac{1}{2}{u}_{(k,j)\max }\left(n\right)\&CenterDot;i_{(k,j)\max }\left(n\right)\&CenterDot;\cos (\frac{T_{u_{(k,j)\max }\left(n\right)}-T_{i_{(k,j)\max }\left(n\right)}}{|T_{u_{(k,j)\min }\left(n\right)}-T_{u_{(k,j)\max }\left(n\right)}|}\&times;\mathrm{\&pi;})$

其中，P_(k,j)(n)是第k个节点第j相在第n个工频周期内的有功功率，u_(k,j)max(n)是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最大值，u_(k,j)min(n)是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最小值，i_(k,j)max(n)是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电流最大值，

是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最大值对应的时刻，

是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最小值对应的时刻，

是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电流最大值对应的时刻，第j相是指三相电压的A相、B相或者C相。

3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征是所述计算各节点的无功功率利用公式：

$Q_{(k,j)}\left(n\right)=\frac{1}{2}{u}_{(k,j)\max }\left(n\right)\&CenterDot;i_{(k,j)\max }\left(n\right)\&CenterDot;\sin (\frac{T_{u_{(k,j)\max }\left(n\right)}-T_{i_{(k,j)\max }\left(n\right)}}{|T_{u_{(k,j)\min }\left(n\right)}-T_{u_{(k,j)\max }\left(n\right)}|}\&times;\mathrm{\&pi;})$

其中，Q_(k,j)(n)是第k个节点第j相在第n个工频周期内的无功功率，u_(k,j)max(n)是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最大值，u_(k,j)min(n)是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最小值，i_(k,j)max(n)是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电流最大值，是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最大值对应的时刻，

是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电压最小值对应的时刻，

是第k个节点在第n个工频周期内的第j相相电流最大值对应的时刻，第j相是指三相电压的A相、B相或者C相。

4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征是所述提取各节点的电压扰动量曲线具体是，在每个节点的两个相邻工频周期内的相电压最大值之间，利用数据插值法拟合出电压最大值变化曲线，在每个节点的两个相邻工频周期内的相电压最小值之间，利用数据插值法拟合出电压最小值变化曲线，将电压最大值变化曲线和电压最小值变化曲线相加，得到该节点电压扰动量曲线。

5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征是所述判断故障扰动类型具体是，当电压扰动量曲线恒为0时，且电压最大值变化曲线或电压最小值变化曲线不恒为常数时，故障扰动类型为低频振荡扰动；当电压扰动量曲线不等于0时，故障扰动类型为短路故障扰动。

6.根据权利要求5所述的定位方法，其特征是当故障扰动类型为短路故障扰动时，所述根据故障扰动类型确定故障扰动点的位置包括：

步骤101：计算每个节点的电压扰动变量振幅，具体是以发生短路故障扰动时刻之前的一个工频周期和之后的一个工频周期作为参考区间，计算每个节点在所述参考区间内的电压扰动量曲线上的最大值，将其作为该节点的电压扰动变量振幅；

步骤102：确定电压扰动变量振幅的值最大的节点，该节点为距离故障扰动点最近的节点；

步骤103：利用公式

计算距离故障扰动点最近的节点和与其相邻的所有节点间的扰动电压线衰率，其中，ΔΔU_s，t＝|ΔU_s，max-ΔU_t，max|，和ΔU_t,max分别为相邻的两个节点s和t的电压扰动变量振幅，L_s,t为相邻的两个节点s和t之间的线路长度；

步骤104：根据所述扰动电压线衰率，确定故障扰动点的位置。

7.根据权利要求5所述的定位方法，其特征是当故障扰动类型为低频振荡扰动时，所述根据故障扰动类型确定故障扰动点的位置包括：

步骤201：计算每个节点在低频振荡周期内的相电压峰值的最大振幅，具体利用公式 $\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{FU}}_{(k,j)}=\underset{p=n}{\overset{p=n+m}{\max }}\left(u_{(k,j)\max }\left(p\right)\right)-\underset{p=n}{\overset{p=n+m}{\min }}\left(u_{(k,j)\max }\left(p\right)\right),$ 其中，ΔFU_(k,j)是第k个节点在低频振荡周期内的第j相相电压峰值的最大振幅，是第k个节点在低频振荡周期内的第j相相电压峰值的最大值，是第k个节点在低频振荡周期内的第j相相电压峰值的最小值，m是低频振荡周期内的采样点数且m＝T/0.02，T为低频振荡周期，n为工频周期数；

步骤202：确定相电压峰值的最大振幅的值最大的节点，该节点为距离故障扰动点最近的节点；

步骤203：利用公式计算距离故障扰动点最近的节点和与其相邻的所有节点间的扰动电压线衰率，其中，ΔΔU_s，t＝|ΔFU_(s，j)-ΔFU_(t，j)|，和ΔFU_(t,j)分别为相邻的两个节点s和t在低频振荡周期内的第j相相电压峰值的最大振幅，L_s,t为相邻的两个节点s和t之间的线路长度；第j相是指三相电压的A相、B相或者C相；

步骤204：根据各个相邻节点之间的扰动电压的线衰率，确定故障扰动点的位置。

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