CN113970685B - 基于微分分析的配电网故障检测方法、系统及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于微分分析的配电网故障检测方法、系统及定位方法，基于直流配电网的故障电流特性分析，构建故障特征值的修正规则；获取直流配电网在正常运行状态下的第一参数；基于所述第一参数以及所述故障特征值的修正规则，构建故障识别判据以及保护启动判据；获取直流配电网在故障状态下的第二参数；基于故障识别判据以及保护启动判据，判断第二参数是否满足故障识别判据与保护启动判据，若同时满足，则该直流配电网的故障为区内故障。本实施例的有益效果为能够迅速识别故障及其类型，检测结果的可靠性、速动性和选择性良好，利用修正策略对故障电流微分值进行补偿修正，提高了保护的抗过渡电阻能力与灵敏性。

Description

基于微分分析的配电网故障检测方法、系统及定位方法

技术领域

本发明涉及配电网故障检测技术领域，具体而言，涉及基于微分分析的配电网故障检测方法、系统及定位方法。

背景技术

随着以风能、太阳能等清洁能源为核心的分布式电源以及电动汽车的不断发展，配电网的供电要求愈发严格。其中，直流配电网因其在传输容量、线路损耗、电能质量及便于分布式电源、储能接入等方面的突出优势，已成为时下配电网发展重点方向。但是，由于直流配电网阻尼小、容量大，故障后几毫秒内故障电流迅速变化，对直流配电网的保护要求很高。微分保护能够快速的体现故障电流的特性，实现保护的快速切除。但目前直流配电网中多增设限流电抗器以降低直流故障时电流的暂态变化，从而导致微分保护对故障的检测能力不足，尤其应对高阻故障时，微分保护容易拒动，可能造成隐性的高阻故障发展为更严重的故障。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有直流配电网中，对直流配电网中的故障检测的灵敏度以及具体的发生故障位置判断不准确，目的在于提供基于微分分析的配电网故障检测方法、系统及定位方法，能够实现对直流配电网中发生故障的地方进行精准判断，从而提高对直流配电网中发生故障电流的具体位置进行精准判断。

本发明通过下述技术方案实现：

基于微分分析的配电网故障检测方法，应用于连接限流电抗器的直流配电网中，检测方法步骤包括：

S1：基于直流配电网的故障电流特性分析，构建故障特征值的修正规则；

S2：获取直流配电网在正常运行状态下的第一参数，所述第一参数包括正极线路电流微分值，负极线路电流微分值，正极线路对地电压以及负极线路对地电压；

S3：基于所述第一参数以及所述故障特征值的修正规则，构建故障识别判据以及保护启动判据；

S4：获取直流配电网在故障状态下的第二参数，所述第二参数包括故障正极线路电流微分值，故障负极线路电流微分值，故障正极线路对地电压以及故障负极线路对地电压；

S5：基于所述故障识别判据以及所述保护启动判据，判断所述第二参数是否满足故障识别判据与保护启动判据，若同时满足，则该直流配电网的故障为区内故障。

传统的在通过微分分析方法实现直流配电网中的发生的故障电流进行检测的时候，直流配电网中多增设限流电抗器以降低直流故障时电流的暂态变化，从而导致微分保护对故障的检测能力不足，尤其应对高阻故障时，微分保护容易拒动，可能造成隐性的高阻故障发展为更严重的故障，本发明提供基于微分分析的配电网故障检测方法，能够通过在对直流配电网进行检测的时候，将通过基于配电网的故障特性，建立相关的修正规则系统，并基于修正规则系统建立判据，来评判出现故障后的配电网属于哪个类型的故障，能够实现快速识别配电网的故障类型，增加了识别故障的效率。

优选地，所述步骤S3的子步骤包括：

基于所述正极线路对地电压与所述负极线路对地电压，以及故障特征值的修正规则，构建所述故障识别判据；

基于所述正极线路电流微分值与所述负极线路电流微分值，构建所述保护启动判据。

优选地，所述步骤S5的子步骤包括：

S51：判断所述故障正极线路对地电压与所述故障负极线路对地电压是否满足所述故障识别判据，若满足，则执行步骤S52：

S52：判断所述故障正极线路电流微分值与所述故障负极线路电路微分值是否满足所述保护启动判据，若满足，则直流配电网的故障为区内故障。

优选地，所述故障识别判据具体为：

|max[f(I_P)，f(I_N)]|＞f(I)_set

max是最大值计算符号，f(I_P)为正极线路电流微分值，f(I_N)为负极线路电流微分值，f(I)_set是基于故障电流微分值的故障识别判据整定值；

所述f(I_P)、f(I_N)的具体表达式为：

u_SP为正极限流电抗器的端电压，u_SN为负极限流电抗器的端电压，L_SP为正极限流电抗器的等效电感值，L_SN为负极限流电抗器的等效电感值，k为修正规则的修正系数；

所述修正规则的修正系数k的具体表达式为：

k＝(L_D+L_S)/L_D

L_S为被保护线路上安装的限流电抗器等效电感值，L_D为被保护线路的等值电感值。

优选地，所述故障识别判据定值f(I)_set的具体表达式为：

f(I)_set＝k₁U₀/L_D

k₁为故障识别判据定值整定的可靠系数，通常取1.1；U₀为直流配电网的额定直流电压；L_D为被保护线路的等效电感。

优选地，所述保护启动判据具体表达式为：

|max(f(U_P),f(U_N))|>f(U)_set

max为最大值计算符号，f(U_P)为正极线路电压微分值，f(U_N)是负极线路电压微分值，f(U)_set为保护启动判据的整定值。

所述f(U_P)、f(U_N)的具体表达式为：

ΔU_P是ΔT时间间隔内正极线路电压差值，ΔU_N是ΔT时间间隔内负极线路电压差值。

优选地，所述保护启动判据定值f(U)_set的具体表达式为：

f(U)_set＝k₂maxf(U)_normal

k₂为保护启动判据定值的可靠系数，通常取1.1；f(U)_normal为正常运行时线路电压的变化率。

本发明还提供了基于微分分析的配电网故障定位方法，应用于如权利要求1～7任一所述的检测方法检测到的为区内故障的直流配电网中，定位方法为：

判断在额定时间内，所述故障正极线路电流微分值与所述故障负极线路电流微分值的比值K大小与故障选极判据整定值之间的关系，具体判定的方式为：

K_set为故障选极判据整定值。

优选地，所述K的具体表达式为：

n是0.5ms时间窗内采样点总数，m是采样点标号；所述故障选极判据整定值K_set满足：0.8<K_set<0.9。

本发明还提供了基于微分分析的配电网故障检测系统，包括规则构建模块、第一参数获取模块、判据构建模块、第二参数获取模块以及故障判断模块，

所述规则构建模块，用于基于直流配电网的故障电流特性分析，构建故障特征值的修正规则；

所述第一参数获取模块，用于获取直流配电网在正常运行状态下的第一参数，所述第一参数包括正极线路电流微分值，负极线路电流微分值，正极线路对地电压以及负极线路对地电压；

所述判据构建模块，用于基于所述第一参数以及所述故障特征值的修正规则，构建故障识别判据以及保护启动判据；

所述第二参数获取模块，用于获取直流配电网在故障状态下的第二参数，所述第二参数包括故障正极线路电流微分值，故障负极线路电流微分值，故障正极线路对地电压以及故障负极线路对地电压；

所述故障判断模块，用于基于所述故障识别判据以及所述保护启动判据，判断所述第二参数是否满足故障识别判据与保护启动判据，若同时满足，则该直流配电网的故障为区内故障。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明实施例提供的基于微分分析的配电网故障检测方法、系统及定位方法，故障检测方法不依赖通信，能够迅速识别故障及其类型，检测结果的可靠性、速动性和选择性良好，利用修正策略对故障电流微分值进行补偿修正，提高了保护的抗过渡电阻能力与灵敏性，保护启动判据以完善保护的功能，所提方案具有较强的理论与工程实用意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为故障检测方法及定位方法流程示意图

图2为四端直流电网等效结构图

图3为保护启动判据定值整定波形图

图4为区内双极短路故障保护动作判据波形图

图5为区外双极短路故障保护动作判据波形图

图6为区内正极接地故障保护动作判据波形图

图7为区外正极接地故障保护动作判据波形图

图8为区内高阻正极接地故障保护动作判据波形图

图9为负荷变化时保护启动判据波形图

图10为负荷变化时保护动作判据波形图

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例一

本实施例公开了基于微分分析的配电网故障检测方法，如图1所示，应用于连接限流电抗器的直流配电网中，检测方法步骤包括：

S1：基于直流配电网的故障电流特性分析，构建故障特征值的修正规则；

分析含限流电抗器的直流配电网的故障特性分析，设计适应限流电抗器的直流配电网的故障特征值修正规则，基于修正规则构造含限流电抗器的直流配电网故障识别判据，修正规则的目的是提高保护对过渡电阻的耐受能力和提高保护的灵敏性，其理论原因在于限流电抗器的限流功能虽然能够有效遏制故障电流的发展，但是也导致故障电流的幅值及微分值降低，导致保护的灵敏性降低、对过渡电阻的耐受能力下降，从而导致保护性能下降。为了提高保护的性能，并利用限流电抗器的特点，设计了基于限流电抗器电压的故障电流微分值计算方法，并根据理论分析，将限流电抗器对故障电流微分值的抑制进行修正，可将故障时故障电流的微分值修正至无限流电抗器的状态，从而有效的提高保护的性能。

含限流电抗器的直流配电网的故障特性分析及修正规则。由直流配电网故障特性分析可得，故障电流表达式为：

i(t)为线路故障电流，I₀为线路电流初始值，A、δ、ω、β为与线路阻抗参数有关的系数。由上式可得故障电流微分值为：

由故障分析可得，故障电流微分值在故障初始时刻最大，而限流电抗器对故障电流微分值的影响较大，在故障初始时刻故障电流的微分值为：

U₀为直流配电网的额定电压，R_D、L_D分别是故障线路的等效电阻与等效电感，R_f为故障过渡电阻，L_S为限流电抗器的等效电感。由上式可得，限流电抗器会导致故障电流微分值降低，影响保护的可靠动作。因此，本实施例定义k为修正规则的修正系数，用于修正限流电抗器对故障电流微分值的影响，其计算公式定义为：

k＝(L_D+L_S)/L_D

式中：L_S为被保护线路上安装的限流电抗器等效电感值，L_D为被保护线路的等值电感值。

S2：获取直流配电网在正常运行状态下的第一参数，所述第一参数包括正极线路电流微分值，负极线路电流微分值，正极线路对地电压以及负极线路对地电压；

S3：基于所述第一参数以及所述故障特征值的修正规则，构建故障识别判据以及保护启动判据；

步骤S3的子步骤包括：

基于所述正极线路对地电压与所述负极线路对地电压，以及故障特征值的修正规则，构建所述故障识别判据；

基于修正规则的正负极线路电流微分值，设计故障识别判据。由于实际计算线路电流微分值时容易产生误差，并且计算量较大，影响保护的动作性能，因此，本实施例利用线路电抗器端电压与线路电流微分值间的关系，设计了线路电流微分值的计算公式。

根据故障电流的特性可知，故障后故障线路的电流微分值将在瞬间激发，能够明显、有效地识别故障。故障识别判据具体为：

|max[f(I_P)，f(I_N)]|＞f(I)_set

max是最大值计算符号，f(I_P)为正极线路电流微分值，f(I_N)为负极线路电流微分值，f(I)_set是基于故障电流微分值的故障识别判据整定值，。

所述f(I_P)、f(I_N)的具体表达式为：

u_SP为正极限流电抗器的端电压，u_SN为负极限流电抗器的端电压，L_SP为正极限流电抗器的等效电感值，L_SN为负极限流电抗器的等效电感值，k为修正规则的修正系数，由上式可得，线路电流微分值的计算将直接由限流电抗器的端电压简单计算而得，避免了微分计算的弊端。

所述修正规则的修正系数k的具体表达式为：

k＝(L_D+L_S)/L_D

L_S为被保护线路上安装的限流电抗器等效电感值，L_D为被保护线路的等值电感值。

故障识别判据定值f(I)_set的具体表达式为：

f(I)_set＝k₁U₀/L_D

k₁为故障识别判据定值的可靠系数，通常取1.1；U₀为直流配电网的额定直流电压；L_D为被保护线路的等效电感。

当线路电流微分值满足上式时，可初步判断被保护区段可能发生故障，由于修正策略的作用，正常的负荷波动可能导致故障识别判据误动作，为解决这一问题，本实施例提出保护启动判据以避免负荷波动对保护的影响。

基于所述正极线路电流微分值与所述负极线路电流微分值，构建所述保护启动判据。

设置保护启动判据准确判断区内故障与区内负荷波动，保护启动判据具体表达式为：

|max(f(U_P),f(U_N))|>f(U)_set

max为最大值计算符号，f(U_P)为正极线路电压微分值，f(U_N)是负极线路电压微分值，f(U)_set为保护启动判据的整定值。

基于线路电压变化率设计保护启动判据以识别区内故障和区内正常负荷波动，有f(U_P)、f(U_N)的具体表达式为：

ΔU_P是ΔT时间间隔内正极线路电压差值，ΔU_N是ΔT时间间隔内负极线路电压差值。

所述保护启动判据定值f(U)_set的具体表达式为：

f(U)_set＝k₂maxf(U)_normal

k₂为保护启动判据定值的可靠系数，通常取1.1；f(U)_normal为正常运行时线路电压的变化率。保护启动判据是保障保护可靠动作的基础，需要能够有效判别非故障电流波动，适应高阻接地带来的微弱故障特征。因此，保护启动判据定值整定需要保障正常波动时，保护可靠不启动，其定值设计为可靠系数的最大正常波动电压变化率

S4：获取直流配电网在故障状态下的第二参数，所述第二参数包括故障正极线路电流微分值，故障负极线路电流微分值，故障正极线路对地电压以及故障负极线路对地电压；

S5：基于所述故障识别判据以及所述保护启动判据，判断所述第二参数是否满足故障识别判据与保护启动判据，若同时满足，则该直流配电网的故障为区内故障。

当该出现故障的直流配电网被判定为区内故障的时候，则会自动向故障极断路器发出动作指令，切除故障，能够实现快速故障排除，出现直流配电网的故障电流只要在同时满足故障识别判据以及保护启动判据的情况下，才能被判定为出现了区内故障。

步骤S5的子步骤包括：

S51：判断所述故障正极线路对地电压与所述故障负极线路对地电压是否满足所述故障识别判据，若满足，则执行步骤S52，当故障参数满足故障识别判据的时候，发生故障的地方可能是区外故障，因此就需要对参数进行保护启动判据判断：

S52：判断所述故障正极线路电流微分值与所述故障负极线路电路微分值是否满足所述保护启动判据，若满足，则直流配电网的故障为区内故障。

本实施例公开的基于微分分析的配电网故障检测方法，不依赖通信，能够迅速识别故障及其类型，保护的可靠性、速动性和选择性良好，利用修正策略对故障电流微分值进行补偿修正，提高了保护的抗过渡电阻能力与灵敏性，并设计了保护启动判据以完善保护的功能，所提方案具有较强的理论与工程实用意义。

实施例二

本实施了公开了基于微分分析的配电网故障定位方法，如图1所示，应用于如实施例一中检测方法检测到的为区内故障的直流配电网中，定位方法为：

判断在额定时间内，所述故障正极线路电流微分值与所述故障负极线路电流微分值的比值K大小与故障选极判据整定值之间的关系，具体判定的方式为：

K_set为故障选极判据整定值。设计故障选极判据，用于判断故障类型及位置。故障选择判据的设计的依据是额定时间内正极线路电流微分值和负极线路电流微分值的比值K对故障类型具有明显的区分能力。

为了提高故障选极判据的判断的可靠性，定义以故障后0.5ms的故障电流微分值数据作为计算数据，则K的具体表达式为：

n是0.5ms时间窗内采样点总数，m是采样点标号；所述故障选极判据整定值K_set满足：0.8<K_set<0.9。故障选极判据整定值K_set整定原则：故障选极判据整定值与线路参数有关，通常为了能够可靠识别故障类型，更加实际情况设置为0.8-0.9之间即可。

以图2所示的典型四端直流配电网为实施例，利用本方法进行验证说明。图2所示的四端直流配电网的参数如下：

表1直流配电网系统参数

根据直流配电网参数设计故障识别判据定值f(I)_set、保护启动判据定值f(U)_set、故障选极判据K_set和修正系数k。其中，f(I)_set＝780kA/s，k＝8.8。考虑一定的裕度，故障选极判据整定值设计为K_set＝0.8。保护启动判据由正常运行时线路电压变化率进行确定，如图3所示，正常运行时线路电压变化率最大不超过0.15kV/ms，考虑一定的裕度，设定f(U)_set＝0.17kV/ms。

以线路1为实施例对象，线路1左侧的限流电抗器端电压与线路1左侧VSC出口线路对地电压为故障信息采集点。假设线路1发生双极短路故障，对于线路1来说是区内故障，故障位置为线路全长的50％，双极短路故障过渡电阻为0.1Ω；同时对比分析线路4上发生双极短路故障，对于线路1来说是区外故障，故障过渡电阻为0.1Ω。首先，采集故障信息，计算故障特征值，正极、负极线路电流微分值如图4、图5所示。结合图4、图5所示故障信息和故障识别判据，区内双极短路故障后，正极、负极线路电流微分值迅速超过整定值，故障识别判据能够快速、准确、可靠地识别区内双极短路故障。结合故障选极判据可得，区内双极短路故障时K＝1，所提保护能够准确识别故障的类型。进一步对多种情况的双极短路故障进行仿真模拟，结果如表2所示。结果表明区内双极故障发生时，修正后线路电流微分值远大于整定值，故障选极判据能够准确判断故障类型，所提保护的可靠性良好。

假设线路1发生正极接地故障，故障位置为保护全长的50％，对于线路1来说是区内正极接地故障。以线路4发生正极接地故障为例进行对比，对于线路1来说，此时发生的故障为区外正极接地故障。其中，故障过渡电阻均设计为0.1Ω。采集故障信息并计算故障特征值，可得修正后的线路1的正极、负极线路电流微分值如图6、图7所示。结合图6、图7信息与故障识别判据可得，所提保护能够可靠识别区内与区外单极接地故障。为进一步测试区内外单极接地故障的识别效果，对单极接地故障进行多种测试，结果如表2所示。结果表明所提策略能够可靠保障保护能够可靠动作。

表2区内外故障仿真结果

为进一步测试所提保护对过渡电阻的耐受能力，在线路1末端设计过渡电阻为200Ω的正极接地故障。通过采集故障信息，计算故障特征值，故障后正极限流电抗器的端电压波形图如图8所示。结合故障识别判据可得，所提保护能够有效识别过渡电阻为200Ω的接地故障，为了进一步验证所提保护对不同过渡电阻与故障距离的适应能力，在直流线路不同位置设置过渡电阻为200Ω、双极短路故障和单极接地故障，仿真结果如表3所示。结果表明，所提保护能够有效保护区内200Ω的高阻故障，并且能准确识别故障类型。

表3区内高阻故障仿真结果

系统中负荷容量发生改变时，可能造成线路电流发生改变。尤其当较大的负荷突然投入时，线路电流会发生短时激增，可能导致保护误动。为进一步分析所提保护对线路1内负荷变化的适应能力，设计线路1内发生明显的负荷波动，以导致线路电流波动，引起限流电抗器端电压变化。仿真结果如图9、图10所示，结果表明：负荷激增时，限流电抗器端电压可能会超过保护定值，但是线路电压不会发生明显变化，电压变化率未超过保护启动定值，保护可靠不启动。由此说明，增设的保护启动判据能够有效避免保护误动作，保障了保护的可靠性。

实施例三

本实施例公开了基于微分分析的配电网故障检测系统，本实施例是实现实施例一中的检测方法，包括规则构建模块、第一参数获取模块、判据构建模块、第二参数获取模块以及故障判断模块，

所述规则构建模块，用于基于直流配电网的故障电流特性分析，构建故障特征值的修正规则；

所述第一参数获取模块，用于获取直流配电网在正常运行状态下的第一参数，所述第一参数包括正极线路电流微分值，负极线路电流微分值，正极线路对地电压以及负极线路对地电压；

所述判据构建模块，用于基于所述第一参数以及所述故障特征值的修正规则，构建故障识别判据以及保护启动判据；

所述第二参数获取模块，用于获取直流配电网在故障状态下的第二参数，所述第二参数包括故障正极线路电流微分值，故障负极线路电流微分值，故障正极线路对地电压以及故障负极线路对地电压；

所述故障判断模块，用于基于所述故障识别判据以及所述保护启动判据，判断所述第二参数是否满足故障识别判据与保护启动判据，若同时满足，则该直流配电网的故障为区内故障。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.基于微分分析的配电网故障检测方法，其特征在于，应用于连接限流电抗器的直流配电网中，检测方法步骤包括：

S1：基于直流配电网的故障电流特性分析，构建故障特征值的修正规则；

S2：获取直流配电网在正常运行状态下的第一参数，所述第一参数包括正极线路电流微分值，负极线路电流微分值，正极线路对地电压以及负极线路对地电压；

S3：基于所述第一参数以及所述故障特征值的修正规则，构建故障识别判据以及保护启动判据；

S4：获取直流配电网在故障状态下的第二参数，所述第二参数包括故障正极线路电流微分值，故障负极线路电流微分值，故障正极线路对地电压以及故障负极线路对地电压；

S5：基于所述故障识别判据以及所述保护启动判据，判断所述第二参数是否满足故障识别判据与保护启动判据，若同时满足，则该直流配电网的故障为区内故障；

所述步骤S3的子步骤包括：

基于所述正极线路对地电压与所述负极线路对地电压，以及故障特征值的修正规则，构建所述故障识别判据；

基于所述正极线路电流微分值与所述负极线路电流微分值，构建所述保护启动判据；

所述步骤S5的子步骤包括：

S51：判断所述故障正极线路对地电压与所述故障负极线路对地电压是否满足所述故障识别判据，若满足，则执行步骤S52：

S52：判断所述故障正极线路电流微分值与所述故障负极线路电路微分值是否满足所述保护启动判据，若满足，则直流配电网的故障为区内故障；

所述故障识别判据具体为：

|max[f(I_P)，f(I_N)]|＞f(I)_set

max是最大值计算符号，f(I_P)为正极线路电流微分值，f(I_N)为负极线路电流微分值，f(I)_set是基于故障电流微分值的故障识别判据整定值；

所述f(I_P)、f(I_N)的具体表达式为：

u_SP为正极限流电抗器的端电压，u_SN为负极限流电抗器的端电压，L_SP为正极限流电抗器的等效电感值，L_SN为负极限流电抗器的等效电感值，k为修正规则的修正系数；

所述修正规则的修正系数k的具体表达式为：

k＝(L_D+L_S)/L_D

L_S为被保护线路上安装的限流电抗器等效电感值，L_D为被保护线路的等值电感值；

所述故障识别判据定值f(I)_set的具体表达式为：

f(I)_set＝k₁U₀/L_D

k₁为故障识别判据定值整定的可靠系数，取1.1；U₀为直流配电网的额定直流电压；L_D为被保护线路的等效电感；

所述保护启动判据具体表达式为：

|max(f(U_P),f(U_N))|>f(U)_set

max为最大值计算符号，f(U_P)为正极线路电压微分值，f(U_N)为负极线路电压微分值，f(U)_set为保护启动判据的整定值；

所述f(U_P)、f(U_N)的具体表达式为：

ΔU_P是ΔT时间间隔内正极线路电压差值，ΔU_N是ΔT时间间隔内负极线路电压差值；

所述保护启动判据定值f(U)_set的具体表达式为：

f(U)_set＝k₂maxf(U)_normal

k₂为保护启动判据定值的可靠系数，取1.1；f(U)_normal为正常运行时线路电压的变化率。

2.基于微分分析的配电网故障定位方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的检测方法检测到的为区内故障的直流配电网中，定位方法为：

判断在额定时间内，所述故障正极线路电流微分值与所述故障负极线路电流微分值的比值K大小与故障选极判据整定值之间的关系，具体判定的方式为：

K_set为故障选极判据整定值。

3.根据权利要求2所述的基于微分分析的配电网故障定位方法，其特征在于，所述K的具体表达式为：

n是0.5ms时间窗内采样点总数，m是采样点标号；所述故障选极判据整定值K_set满足：0.8<K_set<0.9。

4.基于微分分析的配电网故障检测系统，其特征在于，实现如权利要求1所述的检测方法，包括规则构建模块、第一参数获取模块、判据构建模块、第二参数获取模块以及故障判断模块，

所述规则构建模块，用于基于直流配电网的故障电流特性分析，构建故障特征值的修正规则；

所述第一参数获取模块，用于获取直流配电网在正常运行状态下的第一参数，所述第一参数包括正极线路电流微分值，负极线路电流微分值，正极线路对地电压以及负极线路对地电压；

所述判据构建模块，用于基于所述第一参数以及所述故障特征值的修正规则，构建故障识别判据以及保护启动判据；

所述第二参数获取模块，用于获取直流配电网在故障状态下的第二参数，所述第二参数包括故障正极线路电流微分值，故障负极线路电流微分值，故障正极线路对地电压以及故障负极线路对地电压；

所述故障判断模块，用于基于所述故障识别判据以及所述保护启动判据，判断所述第二参数是否满足故障识别判据与保护启动判据，若同时满足，则该直流配电网的故障为区内故障。

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