CN109709443A - 主动配电网故障定位的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了主动配电网故障定位的方法和系统，包括：配电开关监控终端实时检测主动配电网的相分量和零序分量，并根据相分量和零序分量判断是否发生故障；如果发生故障，则选定故障边界设备，并对故障边界设备进行周边设备的故障判定得到多个故障定位基点；根据故障定位基点计算传输路径，并根据传输路径的计算结果得到预测故障点；计算预测故障点的可信度，在可信度低于预设阈值的情况下进行故障定位容错处理，得到故障定位结果；将故障定位结果发送至监控中心。本发明实现了配网故障定位，且提高配网故障定位的效率和准确性，保障系统安全运行。

Description

主动配电网故障定位的方法和系统

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其是涉及主动配电网故障定位的方法和系统。

背景技术

随着用户负荷的增长，配电网规模快速增长，供电可靠性要求持续增加，配电网故障的诊断和定位的重要性日益提高。据资料统计，在用户发生的所有停电中，由配电系统故障引起的超过80％，及时准确地判断设备故障地点和故障影响区域，快速准确地隔离设备故障地点，迅速恢复故障影响区域内的非故障段的供电，有利于减少停电时间和停电面积，提升经济效益。主动配电网则是采用主动管理分布式电源、储能设备和客户双向负荷的模式，具有灵活拓扑结构的公用配电网，而当前，对着分布式能源低接入，如何能为主动配电网实现故障定位是一个亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供主动配电网故障定位的方法和系统，实现了配网故障定位，且提高配网故障定位的效率和准确性，保障系统安全运行。

第一方面，本发明实施例提供了主动配电网故障定位的方法，包括：

配电开关监控终端实时检测主动配电网的相分量和零序分量，并根据所述相分量和所述零序分量判断是否发生故障；

如果发生故障，则选定故障边界设备，并对所述故障边界设备进行周边设备的故障判定得到多个故障定位基点；

根据所述故障定位基点计算传输路径，并根据所述传输路径的计算结果得到预测故障点；

计算所述预测故障点的可信度，在所述可信度低于预设阈值的情况下进行故障定位容错处理，得到故障定位结果；

将所述故障定位结果发送至监控中心。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述相分量为相电流和相电压，所述零序分量为零序电流和零序电压。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据所述相分量和所述零序分量判断是否发生故障包括：

所述配电开关监控终端连续多个采样的所述相电流和所述零序电流；

根据所述相电流和所述零序电流计算电流变化量；

根据所述电流变化量判断该检测点是否发生故障。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述选定故障边界设备，并对所述故障边界设备进行周边设备的故障判定得到多个故障定位基点包括：

选定距离负荷侧最近且具有故障报告的所述配电开关监控终端为所述故障边界设备；

根据拓扑理论对所述故障边界设备周边的设备进行粗糙集故障定位算法以进行故障判定得到多个故障定位基点。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述计算所述预测故障点的可信度，在所述可信度低于预设阈值的情况下进行故障定位容错处理包括：

判断所述配电开关监控终端上传的开关状态信息是否完整；

如果不完整，则根据节点开关过电流判定规则进行信息补全；

对完整或者信息补全后的开关状态信息进行畸变分析得到容错校正结果。

第二方面，本发明实施例提供了主动配电网故障定位的系统，包括：

第一判断单元，用于配电开关监控终端实时检测主动配电网的相分量和零序分量，并根据所述相分量和所述零序分量判断是否发生故障，其中，所述相分量为相电流和相电压，所述零序分量为零序电流和零序电压；

选定单元，用于如果发生故障，则选定故障边界设备，并对所述故障边界设备进行周边设备的故障判定得到多个故障定位基点；

第一计算单元，用于根据所述故障定位基点计算传输路径，并根据所述传输路径的计算结果得到预测故障点；

容错处理单元，用于计算所述预测故障点的可信度，在所述可信度低于预设阈值的情况下进行故障定位容错处理，得到故障定位结果；

上传单元，用于将所述故障定位结果发送至监控中心。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述判断单元包括：

采样单元，用于所述配电开关监控终端连续多个采样的所述相电流和所述零序电流；

第二计算单元，用于根据所述相电流和所述零序电流计算电流变化量；

第二判断单元，用于根据所述电流变化量判断该检测点是否发生故障。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述选定单元包括：

故障边界选定单元，用于选定距离负荷侧最近且具有故障报告的所述配电开关监控终端为所述故障边界设备；

故障基点选定单元，用于根据拓扑理论对所述故障边界设备周边的设备进行粗糙集故障定位算法以进行故障判定得到多个故障定位基点。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述容错处理单元包括：

第三判断单元，用于判断所述配电开关监控终端上传的开关状态信息是否完整；

信息补全单元，用于如果不完整，则根据节点开关过电流判定规则进行信息补全；

容错校正单元，用于对完整或者信息补全后的开关状态信息进行畸变分析得到容错校正结果。

本发明提供了主动配电网故障定位的方法和系统，包括：配电开关监控终端实时检测主动配电网的相分量和零序分量，并根据相分量和零序分量判断是否发生故障；如果发生故障，则选定故障边界设备，并对故障边界设备进行周边设备的故障判定得到多个故障定位基点；根据故障定位基点计算传输路径，并根据传输路径的计算结果得到预测故障点；计算预测故障点的可信度，在可信度低于预设阈值的情况下进行故障定位容错处理，得到故障定位结果；将故障定位结果发送至监控中心。本发明实现了配网故障定位，且提高配网故障定位的效率和准确性，保障系统安全运行。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的主动配电网故障定位的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

随着用户负荷的增长，配电网规模快速增长，供电可靠性要求持续增加，配电网故障的诊断和定位的重要性日益提高。据资料统计，在用户发生的所有停电中，由配电系统故障引起的超过80％，及时准确地判断设备故障地点和故障影响区域，快速准确地隔离设备故障地点，迅速恢复故障影响区域内的非故障段的供电，有利于减少停电时间和停电面积，提升经济效益。主动配电网则是采用主动管理分布式电源、储能设备和客户双向负荷的模式，具有灵活拓扑结构的公用配电网，而当前，对着分布式能源低接入，如何能为主动配电网实现故障定位是一个亟待解决的问题。基于此，本发明实施例提供的主动配电网故障定位的方法以及系统，实现了配网故障定位，且提高配网故障定位的效率和准确性，保障系统安全运行。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的主动配电网故障定位的方法进行详细介绍。

实施例一：

参照图1，主动配电网故障定位的方法包括：

步骤S101，配电开关监控终端实时检测主动配电网的相分量和零序分量，并根据相分量和零序分量判断是否发生故障；

步骤S102，如果发生故障，则选定故障边界设备，并对故障边界设备进行周边设备的故障判定得到多个故障定位基点；

步骤S103，根据故障定位基点计算传输路径，并根据传输路径的计算结果得到预测故障点；

步骤S104，计算预测故障点的可信度，在可信度低于预设阈值的情况下进行故障定位容错处理，得到故障定位结果；

步骤S105，将故障定位结果发送至监控中心。

具体地，相分量为相电流和相电压，零序分量为零序电流和零序电压。

进一步地，步骤S101包括：

配电开关监控终端连续采样相电流和零序电流；

根据相电流和零序电流计算电流变化量；

根据电流变化量判断该配电开关监控终端所在的检测点是否发生故障。

进一步地，步骤S102包括：

选定距离负荷侧最近且具有故障报告的配电开关监控终端为故障边界设备；

根据拓扑理论对故障边界设备周边的设备进行粗糙集故障定位算法计算，以进行故障判定得到多个故障定位基点。

进一步地，步骤S104包括：

判断配电开关监控终端上传的开关状态信息是否完整；

如果不完整，则根据节点开关过电流判定规则进行信息补全；

对完整或者信息补全后的开关状态信息进行畸变分析得到容错校正结果。

本发明提供了主动配电网故障定位的方法和系统，包括：配电开关监控终端实时检测主动配电网的相分量和零序分量，并根据相分量和零序分量判断是否发生故障；如果发生故障，则选定故障边界设备，并对故障边界设备进行周边设备的故障判定得到多个故障定位基点；根据故障定位基点计算传输路径，并根据传输路径的计算结果得到预测故障点；计算预测故障点的可信度，在可信度低于预设阈值的情况下进行故障定位容错处理，得到故障定位结果；将故障定位结果发送至监控中心。本发明实现了配网故障定位，且提高配网故障定位的效率和准确性，保障系统安全运行。

实施例二：

主动配电网故障定位的系统包括：

第一判断单元，用于配电开关监控终端实时检测主动配电网的相分量和零序分量，并根据相分量和零序分量判断是否发生故障，其中，相分量为相电流和相电压，零序分量为零序电流和零序电压；

选定单元，用于如果发生故障，则选定故障边界设备，并对故障边界设备进行周边设备的故障判定得到多个故障定位基点；

第一计算单元，用于根据故障定位基点计算传输路径，并根据传输路径的计算结果得到预测故障点；

容错处理单元，用于计算预测故障点的可信度，在可信度低于预设阈值的情况下进行故障定位容错处理，得到故障定位结果；

上传单元，用于将故障定位结果发送至监控中心。

进一步地，判断单元包括：

采样单元，用于配电开关监控终端连续采样多个相电流和零序电流；

第二计算单元，用于根据相电流和零序电流计算电流变化量；

第二判断单元，用于根据电流变化量判断该检测点是否发生故障。

进一步地，选定单元包括：

故障边界选定单元，用于选定距离负荷侧最近且具有故障报告的配电开关监控终端为故障边界设备；

故障基点选定单元，用于根据拓扑理论对故障边界设备周边的设备进行粗糙集故障定位算法以进行故障判定得到多个故障定位基点。

进一步地，容错处理单元包括：

第三判断单元，用于判断配电开关监控终端上传的开关状态信息是否完整；

信息补全单元，用于如果不完整，则根据节点开关过电流判定规则进行信息补全；

容错校正单元，用于对完整或者信息补全后的开关状态信息进行畸变分析得到容错校正结果。

本发明实施例提供的主动配电网故障定位的系统，与上述实施例提供的主动配电网故障定位的方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.主动配电网故障定位的方法，其特征在于，包括：

配电开关监控终端实时检测主动配电网的相分量和零序分量，并根据所述相分量和所述零序分量判断是否发生故障；

如果发生故障，则选定故障边界设备，并对所述故障边界设备进行周边设备的故障判定得到多个故障定位基点；

根据所述故障定位基点计算传输路径，并根据所述传输路径的计算结果得到预测故障点；

计算所述预测故障点的可信度，在所述可信度低于预设阈值的情况下进行故障定位容错处理，得到故障定位结果；

将所述故障定位结果发送至监控中心。

2.根据权利要求1所述的主动配电网故障定位的方法，其特征在于，所述相分量为相电流和相电压，所述零序分量为零序电流和零序电压。

3.根据权利要求2所述的主动配电网故障定位的方法，其特征在于，所述根据所述相分量和所述零序分量判断是否发生故障包括：

所述配电开关监控终端连续采样所述相电流和所述零序电流；

根据所述相电流和所述零序电流计算电流变化量；

根据所述电流变化量判断是否发生故障。

4.根据权利要求1所述的主动配电网故障定位的方法，其特征在于，所述选定故障边界设备，并对所述故障边界设备进行周边设备的故障判定得到多个故障定位基点包括：

选定距离负荷侧最近且具有故障报告的所述配电开关监控终端为所述故障边界设备；

根据拓扑理论对所述故障边界设备周边的设备进行粗糙集故障定位算法计算，以进行故障判定得到多个故障定位基点。

5.根据权利要求1所述的主动配电网故障定位的方法，其特征在于，所述计算所述预测故障点的可信度，在所述可信度低于预设阈值的情况下进行故障定位容错处理包括：

判断所述配电开关监控终端上传的开关状态信息是否完整；

如果不完整，则根据节点开关过电流判定规则进行信息补全；

对完整或者信息补全后的开关状态信息进行畸变分析得到容错校正结果。

6.主动配电网故障定位的系统，其特征在于，包括：

第一判断单元，用于配电开关监控终端实时检测主动配电网的相分量和零序分量，并根据所述相分量和所述零序分量判断是否发生故障，其中，所述相分量为相电流和相电压，所述零序分量为零序电流和零序电压；选定单元，用于如果发生故障，则选定故障边界设备，并对所述故障边界设备进行周边设备的故障判定得到多个故障定位基点；

第一计算单元，用于根据所述故障定位基点计算传输路径，并根据所述传输路径的计算结果得到预测故障点；

容错处理单元，用于计算所述预测故障点的可信度，在所述可信度低于预设阈值的情况下进行故障定位容错处理，得到故障定位结果；

上传单元，用于将所述故障定位结果发送至监控中心。

7.根据权利要求6所述的主动配电网故障定位的系统，其特征在于，所述判断单元包括：

采样单元，用于所述配电开关监控终端连续采样所述相电流和所述零序电流；

第二计算单元，用于根据所述相电流和所述零序电流计算电流变化量；

第二判断单元，用于根据所述电流变化量判断是否发生故障。

8.根据权利要求6所述的主动配电网故障定位的系统，其特征在于，所述选定单元包括：

故障边界选定单元，用于选定距离负荷侧最近且具有故障报告的所述配电开关监控终端为所述故障边界设备；

故障基点选定单元，用于根据拓扑理论对所述故障边界设备周边的设备进行粗糙集故障定位算法计算，以进行故障判定得到多个故障定位基点。

9.根据权利要求6所述的主动配电网故障定位的系统，其特征在于，所述容错处理单元包括：

第三判断单元，用于判断所述配电开关监控终端上传的开关状态信息是否完整；

信息补全单元，用于如果不完整，则根据节点开关过电流判定规则进行信息补全；

容错校正单元，用于对完整或者信息补全后的开关状态信息进行畸变分析得到容错校正结果。