CN115549084A - 配电网故障确定方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

配电网故障确定方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115549084A
CN115549084A CN202211333065.9A CN202211333065A CN115549084A CN 115549084 A CN115549084 A CN 115549084A CN 202211333065 A CN202211333065 A CN 202211333065A CN 115549084 A CN115549084 A CN 115549084A
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
voltage
current
power distribution
distribution network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211333065.9A
Other languages
English (en)
Inventor
黄裕春
张晏玉
王珂
罗少威
雷才嘉
佟佳俊
贾巍
高慧
潘锦源
张斌
郭志诚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority to CN202211333065.9A priority Critical patent/CN115549084A/zh
Publication of CN115549084A publication Critical patent/CN115549084A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/001—Methods to deal with contingencies, e.g. abnormalities, faults or failures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00001—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本申请涉及电力技术领域，提供了一种配电网故障确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。本申请能够实现提高确定配电网发生故障的准确性。该方法包括：获取配电网的电压测量值和电流测量值，根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的电压重构值和电流重构值，根据电压测量值和电压重构值，确定电压偏差值，并根据电流测量值和电流重构值，确定电流偏差值，在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障。

Description

配电网故障确定方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及电力技术领域，特别是涉及一种配电网故障确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
随着电力技术的发展，配电网成为了电网的重要组成部分，是以现代信息技术、测控技术以及物联网技术为基础，具有坚强网架结构、完全自动化功能和支持各种分布式电源接入功能。为提高供电可靠性，如何准确确定配电网是否发生故障成为了重要的研究方向。
传统技术通常是通过人工收集配电网的各方面数据，从而专家通过这些数据确定配电网是否发生故障，但是该方式主要依据主观判断，导致确定配电网发生故障的准确性较低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种配电网故障确定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种配电网故障确定方法。方法包括：
获取配电网的电压测量值和电流测量值；
根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的电压重构值和电流重构值；
根据电压测量值和电压重构值，确定电压偏差值，并根据电流测量值和电流重构值，确定电流偏差值；
在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障。
在其中一个实施例中，根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的电压重构值和电流重构值，包括：
利用最小二乘法对电压测量值进行处理，得到电压基频分量，作为配电网的电压重构值；
利用最小二乘法对电流测量值进行处理，得到电流基频分量，作为配电网的电流重构值。
在其中一个实施例中，电压测量值的数量为多个，且每个电压测量值对应一个电压重构值；
根据电压测量值和电压重构值，确定电压偏差值，包括：
根据预设周期内各组电压测量值与对应的电压重构值之间的差值，确定电压差值总和；
将电压差值总和作为电压偏差值。
在其中一个实施例中，电流测量值的数量为多个，且每个电流测量值对应一个电流重构值；
根据电流测量值和电流重构值，确定电流偏差值，包括：
根据预设周期内各组电流测量值与对应的电流重构值之间的差值，确定电流差值总和；
将电流差值总和作为电流偏差值。
在其中一个实施例中，在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障之前，还包括：
判断电压偏差值是否大于预设电压阈值，以及判断电流偏差值是否大于预设电流阈值；
方法还包括：
在电压偏差值小于或等于预设电压阈值的情况下，确定配电网处于正常状态，
或者，在电流偏差值小于或等于预设电流阈值的情况下，确定配电网处于正常状态。
在其中一个实施例中，在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障之后，还包括：
生成故障告警信息；故障告警信息包含电压偏差值和电流偏差值；
将故障告警信息上传至物联网平台。
第二方面，本申请还提供了一种配电网故障确定装置。所述装置包括：
测量值获取模块，用于获取配电网的电压测量值和电流测量值；
重构值确定模块，用于根据所述电压测量值和所述电流测量值，确定所述配电网的电压重构值和电流重构值；
偏差值确定模块，用于根据所述电压测量值和所述电压重构值，确定电压偏差值，并根据所述电流测量值和所述电流重构值，确定电流偏差值；
故障确定模块，用于在所述电压偏差值大于预设电压阈值，且所述电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定所述配电网发生故障。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取配电网的电压测量值和电流测量值；根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的电压重构值和电流重构值；根据电压测量值和电压重构值，确定电压偏差值，并根据电流测量值和电流重构值，确定电流偏差值；在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取配电网的电压测量值和电流测量值；根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的电压重构值和电流重构值；根据电压测量值和电压重构值，确定电压偏差值，并根据电流测量值和电流重构值，确定电流偏差值；在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取配电网的电压测量值和电流测量值；根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的电压重构值和电流重构值；根据电压测量值和电压重构值，确定电压偏差值，并根据电流测量值和电流重构值，确定电流偏差值；在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障。
上述配电网故障确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，获取配电网的电压测量值和电流测量值，根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的电压重构值和电流重构值，根据电压测量值和电压重构值，确定电压偏差值，并根据电流测量值和电流重构值，确定电流偏差值，在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障。该方案采集配电网的电压测量值和电流测量值，根据所述电压测量值和所述电流测量值，确定所述配电网的正常状态时的电压重构值和电流重构值，根据所述电压测量值和所述电压重构值之间的差值，确定电压偏差值，并根据所述电流测量值和所述电流重构值之间的差值，确定电流偏差值，在所述电压偏差值大于预设电压阈值，且所述电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定所述配电网发生故障，从而实现提高确定配电网发生故障的准确性。
附图说明
图1为一个实施例中配电网故障确定方法的流程示意图；
图2为另一个实施例中配电网故障确定方法的流程示意图；
图3为一个实施例中故障状态下电压测量值和电压重构值的示意图；
图4为一个实施例中故障状态下电流测量值和电流重构值的示意图；
图5为一个实施例中配电台区监测总体架构的示意图；
图6为一个实施例中配电网故障确定装置的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种配电网故障确定方法，本实施例以该方法应用于终端(也可以是配电网关、智能配电网关、具备三相电压和电流测量功能的边缘终端或配电台区边缘终端)进行举例说明，包括以下步骤：
步骤S101，获取配电网的电压测量值和电流测量值。
本步骤中，配电网可以是智能配电网或低压配电网；电压测量值可以是采集的配电网的电压值；电流测量值可以是采集的配电网的电流值。
具体的，终端获取配电网的电压测量值和电流测量值。
步骤S102，根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的电压重构值和电流重构值。
本步骤中，电压重构值可以是采用最小二乘法估算的电压值(配电网的正常状态时的电压值)；电流重构值可以是采用最小二乘法估算的电流值(配电网的正常状态时的电流值)。
具体的，终端根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的电压重构值和电流重构值。
步骤S103，根据电压测量值和电压重构值，确定电压偏差值，并根据电流测量值和电流重构值，确定电流偏差值。
本步骤中，电压偏差值可以是电压测量值和电压重构值之间的相差值；电流偏差值可以是电流测量值和电流重构值之间的相差值。
具体的，终端根据电压测量值和电压重构值，确定电压偏差值，以及，根据电流测量值和电流重构值，确定电流偏差值。
步骤S104，在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障。
本步骤中，预设电压阈值可以是预先设置的电压阈值；预设电流阈值可以是预先设置的电流阈值。
具体的，终端在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障。
上述配电网故障确定方法中，获取配电网的电压测量值和电流测量值，根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的电压重构值和电流重构值，根据电压测量值和电压重构值，确定电压偏差值，并根据电流测量值和电流重构值，确定电流偏差值，在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障。该方案采集配电网的电压测量值和电流测量值，根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的正常状态时的电压重构值和电流重构值，根据电压测量值和电压重构值之间的差值，确定电压偏差值，并根据电流测量值和电流重构值之间的差值，确定电流偏差值，在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障，从而实现提高确定配电网发生故障的准确性。
在一个实施例中，上述步骤S102的根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的电压重构值和电流重构值具体包括：利用最小二乘法对电压测量值进行处理，得到电压基频分量，作为配电网的电压重构值；利用最小二乘法对电流测量值进行处理，得到电流基频分量，作为配电网的电流重构值。
本实施例中，电压基频分量可以是电压信号的基频分量；电流基频分量可以是电流信号的基频分量。
具体的，终端利用最小二乘法对电压测量值进行处理，得到电压基频分量，作为配电网的电压重构值，以及，利用最小二乘法对电流测量值进行处理，得到电流基频分量，作为配电网的电流重构值。
本实施例的技术方案，通过利用最小二乘法对电压测量值和电流测量值进行处理，得到电压重构值和电流重构值，有利于提高得到电压重构值和电流重构值的准确性和效率，从而有利于提高确定配电网发生故障的准确性和效率。
在一个实施例中，上述步骤S103的根据电压测量值和电压重构值，确定电压偏差值具体包括：根据预设周期内各组电压测量值与对应的电压重构值之间的差值，确定电压差值总和；将电压差值总和作为电压偏差值。
本实施例中，电压测量值的数量为多个，且每个电压测量值对应一个电压重构值；预设周期可以是预先设置的时间周期；电压差值总和可以是各组电压测量值与对应的电压重构值之间的差值的总和(多个电压差值的总和)。
具体的，终端根据预设周期内各组电压测量值与对应的电压重构值之间的差值，确定电压差值总和，将电压差值总和作为电压偏差值。
本实施例的技术方案，通过将预设周期内各组电压测量值与对应的电压重构值之间的差值的总和，作为电压偏差值，从而后续将多个电压差值的总和与电压重构值进行比较，有利于得到更准确的电压偏差值，从而有利于后续提高确定配电网发生故障的准确性。
在一个实施例中，上述步骤S103的根据电流测量值和电流重构值，确定电流偏差值具体包括：根据预设周期内各组电流测量值与对应的电流重构值之间的差值，确定电流差值总和；将电流差值总和作为电流偏差值。
本实施例中，电流测量值的数量为多个，且每个电流测量值对应一个电流重构值；电流差值总和可以是各组电流测量值与对应的电流重构值之间的差值的总和(多个电流差值的总和)。
具体的，终端根据预设周期内各组电流测量值与对应的电流重构值之间的差值，确定电流差值总和，将电流差值总和作为电流偏差值。
本实施例的技术方案，通过将预设周期内各组电流测量值与对应的电流重构值之间的差值的总和，作为电流偏差值，从而后续将多个电流差值的总和与电流重构值进行比较，有利于得到更准确的电流偏差值，从而有利于后续提高确定配电网发生故障的准确性。
在一个实施例中，上述方法还可以通过如下步骤确定配电网处于正常状态，具体包括：判断电压偏差值是否大于预设电压阈值，以及判断电流偏差值是否大于预设电流阈值；在电压偏差值小于或等于预设电压阈值的情况下，确定配电网处于正常状态，或者，在电流偏差值小于或等于预设电流阈值的情况下，确定配电网处于正常状态。
具体的，终端在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障之前，判断电压偏差值是否大于预设电压阈值，以及判断电流偏差值是否大于预设电流阈值，在电压偏差值小于或等于预设电压阈值的情况下，确定配电网处于正常状态，或者，在电流偏差值小于或等于预设电流阈值的情况下，确定配电网处于正常状态。
本实施例的技术方案，通过在电压偏差值小于或等于预设电压阈值的情况下，或者在电流偏差值小于或等于预设电流阈值的情况下，确定配电网处于正常状态，有利于提高确定配电网没有发生故障的准确性和效率，即有利于提高确定配电网是否发生故障的准确性和效率。
在一个实施例中，上述方法还可以通过如下步骤将故障告警信息上传至物联网平台，具体包括：生成故障告警信息；将故障告警信息上传至物联网平台。
本实施例中，故障告警信息包含电压偏差值和电流偏差值；故障告警信息可以是用于向工作人员警告的信息；物联网平台可以是用于工作人员监控配电网是否发生故障的平台。
具体的，终端在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障之后，生成故障告警信息，将故障告警信息上传至物联网平台。
本实施例的技术方案，通过生成故障告警信息，并将故障告警信息上传至物联网平台，有利于终端在检测到配电网发生故障时能够立即反馈至物联网平台上，从而工作人员能够第一时间对配电网进行故障管理，从而提高配电网的安全性。
以下以一个实施例说明本申请提供的配电网故障确定方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，主要步骤包括：
第一步，终端获取配电网的电压测量值和电流测量值。
第二步，终端利用最小二乘法对电压测量值进行处理，得到电压基频分量，作为配电网的电压重构值。
第三步，终端利用最小二乘法对电流测量值进行处理，得到电流基频分量，作为配电网的电流重构值。
第四步，终端根据预设周期内各组电压测量值与对应的电压重构值之间的差值，确定电压差值总和。
第五步，终端将电压差值总和作为电压偏差值。
第六步，终端根据预设周期内各组电流测量值与对应的电流重构值之间的差值，确定电流差值总和。
第七步，终端将电流差值总和作为电流偏差值。
第八步，终端判断电压偏差值是否大于预设电压阈值，以及判断电流偏差值是否大于预设电流阈值。
第九步，终端在电压偏差值小于或等于预设电压阈值的情况下，确定配电网处于正常状态，或者，在电流偏差值小于或等于预设电流阈值的情况下，确定配电网处于正常状态。
第十步，终端在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障。
第十一步，终端生成故障告警信息。
第十二步，终端将故障告警信息上传至物联网平台。
其中，电压测量值的数量为多个，且每个电压测量值对应一个电压重构值；电流测量值的数量为多个，且每个电流测量值对应一个电流重构值；故障告警信息包含电压偏差值和电流偏差值。
本实施例的技术方案，通过采集配电网的电压测量值和电流测量值，根据电压测量值和电流测量值，确定配电网的正常状态时的电压重构值和电流重构值，根据电压测量值和电压重构值之间的差值，确定电压偏差值，并根据电流测量值和电流重构值之间的差值，确定电流偏差值，在电压偏差值大于预设电压阈值，且电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定配电网发生故障，从而实现提高确定配电网发生故障的准确性和效率。
以下以一个应用实例说明本申请提供的配电网故障确定方法，本应用实例以该方法应用于终端(配电网关)进行举例说明，如图2所示，主要步骤包括：
第一步，终端进行相关电压、电流采样(采样电压值和电流值)：终端在智能台区中的测量的电压或电流信号可以表达为式(1)：
Figure BDA0003914356080000091
其中，N为电压或电流信号的最大谐波次数，sn(t)为已知信号，cn可为未知系数。通常情况下，sn(t)可以为式(2)：
Figure BDA0003914356080000101
其中，ω0代表电压或电流的基频角频率，因此，式(1)可以展开为傅里叶级数的三角形式如下式(3)：
x(t)＝c1 cos(ω0t)+c2 sin(ω0t)+c3 cos(2ω0t)+c4 sin(2ω0t)+…，
工频变化量故障研判相关的电压和电流信号通过智能台区的配电网关采样得到，采样周期为Ts，故式(1)的离散形式可以表示为式(4)：
Figure BDA0003914356080000102
其中，如图3和图4所示，m(k)是电压或电流测量向量(测量值)M的第k个分量，式(5)
M＝[x(t0+Ts) x(t0+2Ts) … x(t0+KTs)]T，
其中，t0可为预设参数。
第二步，终端进行最小二乘法估算电压、电流值：终端采用最小二乘法估算电压或电流信号的基频分量，故式(4)用向量形式可以写为式(6)M＝S1C1，其中C1＝[c1，c2]T，S1为式(2)前两行的离散形式为式(7)
Figure BDA0003914356080000103
用于系数估计的最小二乘法解
Figure BDA0003914356080000104
为式(8)
Figure BDA0003914356080000105
根据上式，如图3和图4所示，三相电压或三相电流的重构值
Figure BDA0003914356080000106
可以由
Figure BDA0003914356080000107
计算得到式(9)
Figure BDA0003914356080000111
定义电压或电流实际值与重构值的偏差为余量R：式(10)
Figure BDA0003914356080000112
其中r可表示为相差值，故障状态下电压测量值和电压重构值(实际电压波形与重构电压波形)如图3所示，故障状态下电流测量值和电流重构值如图4所示，由于计算数据包括故障瞬间前和故障瞬间后的数据，所以电压或电流实际值与重构值之间会存在较大的偏差，故可以通过电压和电流重构值与测量值之间偏差值的大小来判断低压配电网是否处于故障状态。
第三步，终端进行暂态监测函数计算：定义暂态监测函数(TMF)为一个周期内rk的绝对值之和：式(11)
Figure BDA0003914356080000113
考虑到故障监测的准确性，需要分别取三相电压和三相电流TMF的最大值，计算公式如下：式(12)
dv＝max(TMFva,TMFvb,TMFvc)
di＝max(TMFia,TMFib,TMFic)，
其中，a、b、c表示三相，并进行阈值判断，如果dv>dvth并且di>dith，则表明配电网处于故障状态，输出故障监测信号，其中，为了区分故障状态和正常的负荷切换，阈值的选择十分关键，根据实际经验一般选择电压阈值dvth为0.5pu，电流阈值dith为5pu。
其中，配电台区监测总体架构如图5所示，整体架构包括台区物理网架、无功补偿装置、配电网关(具备三相电压和电流测量功能的边缘终端)、保护开关等一二次设备，和配电变压器、全域物联网平台、低压分支监测单元01、02、03……k，和电能表Z01、电能表Z02、电能表Z03……电能表ZN。其中，配电网关是安装在智能配电站、智能开关站、台架内智能台区的本地监控设备，完成站端传感、计量等装置数据汇集、处理、远传功能及站室设备的智能联动等功能，同时将处理后的状态信息通过标准规约上传物联网平台，执行本地指令控制，实现与风机控制器、摄像头、无功补偿装置等智能联动，对相关的检测数据、告警数据及文件数据进行本地存储，作为配电台区边缘终端，配电网关采用了基于“容器”技术的边缘计算软件架构，具备配置和扩展基于“微服务”的各类继电保护元件应用功能，实现配电网关软件应用服务独立开发、独立部署、横向独立拓展的定制化需求，配电网关具备基本交流模拟量采集功能，包括三相电压、三相电流、相角、分相有功及无功功率、三相有功及无功功率、分相有功及无功电能、三相有功及无功电能、功率因数、频率等，具备扩展配置各类继电保护的能力。
具体的，如图2所示，终端(配电网关)采集配电网的A、B、C矢量电流测量值IA、IB、IC和A、B、C相电源矢量电压测量值UA、UB、UC，根据式(8)通过最小二乘法解得系数估计值
Figure BDA0003914356080000121
再根据
Figure BDA0003914356080000122
计算测量电压和电流的重构值，最后计算电压和电流实际值M与重构值
Figure BDA0003914356080000123
之间的偏差R，为下一步暂态监测函数的计算做准备，根据式(11)的定义可以分别计算出三相电压和三相电流的暂态监测函数TMFva，TMFvb，TMFvc，TMFia，TMFib，TMFic，并根据式(12)分别取其最大值dv和di作为后续故障研判的输入，为了区别故障状态和正常的负荷切换，根据经验设置电压阈值dvth为0.5pu，电流阈值dith为5pu，当dv>dvth并且di>dith时，则是表明存在故障状态，配电网关输出故障监测信号，否则继续进行暂态监测函数的计算。
本应用实例的技术方案，实现基于边缘计算的智能台区工频变化量故障研判，解决智能台区故障研判问题，提高确定配电网发生故障的准确性和效率。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的配电网故障确定方法的配电网故障确定装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个配电网故障确定装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于配电网故障确定方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种配电网故障确定装置，该装置600可以包括：
测量值获取模块601，用于获取配电网的电压测量值和电流测量值；
重构值确定模块602，用于根据所述电压测量值和所述电流测量值，确定所述配电网的电压重构值和电流重构值；
偏差值确定模块603，用于根据所述电压测量值和所述电压重构值，确定电压偏差值，并根据所述电流测量值和所述电流重构值，确定电流偏差值；
故障确定模块604，用于在所述电压偏差值大于预设电压阈值，且所述电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定所述配电网发生故障。
在一个实施例中，重构值确定模块602，还用于利用最小二乘法对所述电压测量值进行处理，得到电压基频分量，作为所述配电网的电压重构值；利用所述最小二乘法对所述电流测量值进行处理，得到电流基频分量，作为所述配电网的电流重构值。
在一个实施例中，所述电压测量值的数量为多个，且每个电压测量值对应一个电压重构值；偏差值确定模块603，还用于根据预设周期内各组所述电压测量值与对应的电压重构值之间的差值，确定电压差值总和；将所述电压差值总和作为所述电压偏差值。
在一个实施例中，所述电流测量值的数量为多个，且每个电流测量值对应一个电流重构值；偏差值确定模块603，还用于根据所述预设周期内各组所述电流测量值与对应的电流重构值之间的差值，确定电流差值总和；将所述电流差值总和作为所述电流偏差值。
在一个实施例中，该装置600还包括：阈值判断模块，用于判断所述电压偏差值是否大于所述预设电压阈值，以及判断所述电流偏差值是否大于所述预设电流阈值；该装置600还包括：状态确定模块，用于在所述电压偏差值小于或等于所述预设电压阈值的情况下，确定所述配电网处于正常状态，或者，在所述电流偏差值小于或等于所述预设电流阈值的情况下，确定所述配电网处于正常状态。
在一个实施例中，该装置600还包括：信息上传模块，用于生成故障告警信息；所述故障告警信息包含所述电压偏差值和所述电流偏差值；将所述故障告警信息上传至物联网平台。
上述配电网故障确定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种配电网故障确定方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种配电网故障确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取配电网的电压测量值和电流测量值；
根据所述电压测量值和所述电流测量值，确定所述配电网的电压重构值和电流重构值；
根据所述电压测量值和所述电压重构值，确定电压偏差值，并根据所述电流测量值和所述电流重构值，确定电流偏差值；
在所述电压偏差值大于预设电压阈值，且所述电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定所述配电网发生故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压测量值和所述电流测量值，确定所述配电网的电压重构值和电流重构值，包括：
利用最小二乘法对所述电压测量值进行处理，得到电压基频分量，作为所述配电网的电压重构值；
利用所述最小二乘法对所述电流测量值进行处理，得到电流基频分量，作为所述配电网的电流重构值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压测量值的数量为多个，且每个电压测量值对应一个电压重构值；
所述根据所述电压测量值和所述电压重构值，确定电压偏差值，包括：
根据预设周期内各组所述电压测量值与对应的电压重构值之间的差值，确定电压差值总和；
将所述电压差值总和作为所述电压偏差值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电流测量值的数量为多个，且每个电流测量值对应一个电流重构值；
所述根据所述电流测量值和所述电流重构值，确定电流偏差值，包括：
根据所述预设周期内各组所述电流测量值与对应的电流重构值之间的差值，确定电流差值总和；
将所述电流差值总和作为所述电流偏差值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电压偏差值大于预设电压阈值，且所述电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定所述配电网发生故障之前，还包括：
判断所述电压偏差值是否大于所述预设电压阈值，以及判断所述电流偏差值是否大于所述预设电流阈值；
所述方法还包括：
在所述电压偏差值小于或等于所述预设电压阈值的情况下，确定所述配电网处于正常状态，
或者，在所述电流偏差值小于或等于所述预设电流阈值的情况下，确定所述配电网处于正常状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电压偏差值大于预设电压阈值，且所述电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定所述配电网发生故障之后，还包括：
生成故障告警信息；所述故障告警信息包含所述电压偏差值和所述电流偏差值；
将所述故障告警信息上传至物联网平台。
7.一种配电网故障确定装置，其特征在于，所述装置包括：
测量值获取模块，用于获取配电网的电压测量值和电流测量值；
重构值确定模块，用于根据所述电压测量值和所述电流测量值，确定所述配电网的电压重构值和电流重构值；
偏差值确定模块，用于根据所述电压测量值和所述电压重构值，确定电压偏差值，并根据所述电流测量值和所述电流重构值，确定电流偏差值；
故障确定模块，用于在所述电压偏差值大于预设电压阈值，且所述电流偏差值大于预设电流阈值的情况下，确定所述配电网发生故障。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
CN202211333065.9A 2022-10-28 2022-10-28 配电网故障确定方法、装置、计算机设备和存储介质 Pending CN115549084A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211333065.9A CN115549084A (zh) 2022-10-28 2022-10-28 配电网故障确定方法、装置、计算机设备和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211333065.9A CN115549084A (zh) 2022-10-28 2022-10-28 配电网故障确定方法、装置、计算机设备和存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115549084A true CN115549084A (zh) 2022-12-30

Family

ID=84717815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211333065.9A Pending CN115549084A (zh) 2022-10-28 2022-10-28 配电网故障确定方法、装置、计算机设备和存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115549084A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116014741A (zh) * 2023-03-23 2023-04-25 国网山东省电力公司聊城供电公司 基于数据处理的柔性控制器与配电网运行适配系统及方法
CN116094178A (zh) * 2023-04-11 2023-05-09 浙江德塔森特数据技术有限公司 一种精密列头柜的故障预警控制方法、装置、机房及介质
CN116760001A (zh) * 2023-08-21 2023-09-15 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法及系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116014741A (zh) * 2023-03-23 2023-04-25 国网山东省电力公司聊城供电公司 基于数据处理的柔性控制器与配电网运行适配系统及方法
CN116094178A (zh) * 2023-04-11 2023-05-09 浙江德塔森特数据技术有限公司 一种精密列头柜的故障预警控制方法、装置、机房及介质
CN116094178B (zh) * 2023-04-11 2023-06-16 浙江德塔森特数据技术有限公司 一种精密列头柜的故障预警控制方法、装置、机房及介质
CN116760001A (zh) * 2023-08-21 2023-09-15 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法及系统
CN116760001B (zh) * 2023-08-21 2023-12-05 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 基于磁控开关快速分闸的配电网相间故障隔离方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11674994B2 (en) Distribution fault location using graph neural network with both node and link attributes
CN115549084A (zh) 配电网故障确定方法、装置、计算机设备和存储介质
US9563722B2 (en) Sigma algebraic approximants as a diagnostic tool in power networks
US9876352B2 (en) Voltage stability monitoring in power systems
US9989580B2 (en) Fault analysis in electric networks having a plurality of multi-phase buses
EP2927700A1 (en) Method for monitoring system variables of a distribution or transmission grid
CN106463945A (zh) 用于识别多相电力网络中的故障区段的系统和方法
US20160252562A1 (en) Performance analysis of power grid monitors
WO2019178146A1 (en) System and method for congestion forecasting in electrical networks
CN111542980A (zh) 多端子电力传输线路中的故障位置的无参数识别
CN111614066A (zh) 一种配电网继电保护定值自动整定方法和系统
CN115616421A (zh) 一种电池健康状态估算方法、系统、设备和介质
US11042134B2 (en) Power system status estimation device and status estimation method
Guillen et al. Data‐driven short‐circuit detection and location in microgrids using micro‐synchrophasors
CN114460376A (zh) 回路阻抗检测方法、电路、计算机设备和存储介质
CN114254864A (zh) 用电数据处理方法、装置、计算机设备、存储介质
Mekhamer et al. Fault location in long transmission lines using synchronized phasor measurements from both ends
CN110850296A (zh) 一种评估电池健康度的方法和装置
JP2015082928A (ja) 推定プログラム、推定装置及び推定方法
Murthy et al. Well-being analysis of phasor measurement unit using Markov model and event tree
CN115015632A (zh) 谐波电压失真的纠正方法、装置、计算机设备、存储介质
CN112731150B (zh) 电压暂降状态估计方法、装置、计算机设备和存储介质
Dubey et al. Testing and validation of a dynamic estimator of states in OPAL-RT real time simulator
CN114137360A (zh) 一种配电网故障定位方法、装置及存储介质
Kang et al. A fault location algorithm for two-end series-compensated double-circuit transmission lines using the distributed parameter line model

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination