CN114859166A - 一种新型电力***故障定位隔离方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于边缘计算的新型电力***短路故障定位、短路故障隔离方法及***包括:边缘计算单元、全网分布设置的开关控制终端、全网分布设置的电流电场传感器构成;所述边缘计算单元部署短路故障定位算法模块和短路故障隔离策略模块,根据配电网拓扑结构,将开关控制终端划分不同的保护区段,将电流电场传感器划分为不同的定位区段;开关控制终端实时采集配电线路三相电流波形;电流电场传感器实时采集配电线路三相电流、三相电场波形;短路故障发生时,边缘计算单元汇集开关控制终端和电流电场传感器故障信息和短路故障时刻,边缘计算单元召唤全网终端短路时刻的电流、电场波形数据。解决了兼容性较差以及故障定位精度不高的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种配电网故障定位、故障隔离技术领域,特别是涉及分布式能源接入条件下的一种新型电力***短路故障定位隔离***及方法。
背景技术
随着大规模间歇性新能源并网发电,有源配电网在利用可再生能源,提高用户用电可靠性方面发挥着重要的作用。有源配电网发生短路故障时,分布式电源向故障点注入短路电流,使故障点下游开关也有短路电流流过。如果分布式电源提供的短路电流超过过电流检测整定值,使得传统的短路故障定位隔离及故障恢复方法失效。
申请号为CN201910857616.3的发明专利《一种柔性直流配电网络故障定位和隔离方法》是基于电流过零检测原理的全桥子模块型(FBMMC)柔性直流配电网络故障定位和隔离方法,该方法利用故障线路两端保护测量的电流不同时过零、同时过零或不过零的特征,实现对柔性直流配电网双极短路故障的快速、准确定位。通过标记为线路两端电流未同时过零的机械开关,实现故障线路的快速隔离,该方法通过线路两端通信判别故障区域。该县有技术采用的全桥子模块型(FBMMC)柔性直流配电网络故障定位及隔离技术与本申请的电网故障定位实现逻辑不同,且处理的信号种类也存在显著区别,同时,该现有专利应用于柔性直流配电网络的故障定位和隔离,与本申请的应用场景也不同。目前,国内外多个研究单位在有源配电网故障定位领域开展相关研究工作,提出方案主要包括以下:
(1)DG的故障电流特征和DG并入配电网的容量限制,有源配电网馈线中发生故障时非故障区段与故障区段两端电流的幅值差异特征,通过对比流过馈线两侧的短路电流,找到了利用电流幅值定位故障馈线方法,该方法受高渗透新能源电源接入影响。
(2)有源配电网中发生故障时故障馈线区段与非故障馈线区段两端电流相角的差异,构造了电流相角差判据以定位故障区段,但这个方案未考虑故障时DG输出电流相角的变化。
(3)故障电流方向比较法,该方法判据明确,可靠性高,但需要在开关处安装电压互感器或传感器测量电压,受安装空间以及成本等方面的原因,许多分段开关往往只测量电流信号。
综上,现有技术存在兼容性较差以及故障定位精度不高的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于如何解决现有技术存在的兼容性较差以及故障定位精度不高的技术问题。
本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的:一种新型电力***故障定位隔离方法包括:
S1、采集获取实时线路电流电场数据;
S2、处理所述实时线路电流电场数据,据以获取短路故障信息,根据所述短路故障信息获取录波波形数据;
S3、传输所述短路故障信息及所述录波波形数据至边缘计算单元;
S4、以下述逻辑获取线路拓扑:
G=(V,E)
V=V0,V1,V2,…Vn
F=F0,F1,…Fp|F∈V
S=S0,S1,…Sq|S∈V
E={(Vi,Vj)|Vi,Vj∈V}i,j=0,1,…n
,式中,分布开关控制终端和电流电场传感器构成所述线路拓扑的节点V,F为分布开关终端节点,S为分布电流电场传感器节点,E为图的连线,以所述边缘计算单元根据所述线路拓扑将所述分布开关控制终端划分为不同的保护区段,以所述分布开关控制终端作为边界,将所述电流电场传感器划分为不同的定位区段,以所述电流电场传感器作为边界;
S5、处理所述短路故障信息和所述录波波形数据,据以确定短路故障电流方向;
S6、根据所述电流电场传感器的所述短路故障电流方向,确定定位区段;
S7、根据所述定位区段、所述短路故障信息、所述录波波形数据收敛保护区段,据以定位故障并确定所述唯一保护区段;
S8、比较位于边界的所述分布开关控制终端Fk和所述电流电场传感器Sm的短路故障信息,据以得到故障隔离数据,利用所述分布开关控制终端根据所述故障隔离数据隔离所述保护区段。
本发明采用边缘计算单元、全网分布设置的开关控制终端、全网分布设置的电流电场传感器构成,以所述边缘计算单元部署短路故障定位算法模块和短路故障隔离策略模块,适用于分布式能源接入条件下新型电力***短路故障定位、短路故障隔离。提供了***兼容性及可行性,方便的对传统配网建设进行改造。本发明所述方法采用电流电场传感器根据线路拓扑结构位置以分布的形式构成有源配电网短路故障方向保护,不受高渗透新能源电源接入、电源合环运行的影响;电流电场传感器成本低、体积小、无需停电安装,非常方便现有***的改造。
在更具体的技术方案中,步骤S1包括:
S11、以全网分布开关控制终端实时采集配电线路三相电流数据;
S12、以全网分布电流电场传感器实时采集配电线路三相电流数据及配电线路三相电场数据。
在更具体的技术方案中,所述步骤S2包括:
S21、以分布开关控制终端和分布电流电场传感器根据所述线路电流电场数据进行短路故障判断,据以获取所述短路故障信息;
S22、根据所述短路故障信息触发所述分布式开关控制终端录波获取三相电流和三相电场波形,据以获取所述录波波形数据。
在更具体的技术方案中,所述步骤S21包括:
S211、在所述开关控制终端设定短路故障电流定值Iset,短路故障告警时间Tset;
S212、当最大相电流Imax大于所述短路故障电流定值Iset,经所述短路故障告警时间Tset时间后,判定出现短路故障。
在更具体的技术方案中,所述步骤S3中,以分布设置于配电线路中的所述分布开关控制终端将所述短路故障信息及所述录波波形数据传输至所述边缘计算单元。
本发明在短路故障发生时,边缘计算单元汇集开关控制终端和电流电场传感器故障信息和短路故障时刻,边缘计算单元召唤全网终端短路时刻的电流、电场波形数据。在分布式电源提供的短路电流超过过电流检测整定值时,仍可通过分布式终端和传感器短路故障定位隔离及故障恢复。
在更具体的技术方案中,所述步骤S5包括:
S51、以所述分布电流电场传感器根据短路时刻的电流电场方向识别短路电流方向;
S52、预设短路电流由母线流向线路为正方向短路,由线路流向母线为反方向短路。
在更具体的技术方案中,所述步骤S6中,以下述逻辑利用所述电流电场传感器构成定位区域:
Zl1=(,G1),Zl2=(G1,G2),Zl3=(G2,G3),Zl4=(G3,G4,G5,G6),Zl5=(G4,),Zl6=(G5,),Zl7=(G6,G7),Zl8=(G7,G8,G9),Zl9=(G8,),Zl10=(G9,),式中,Zl1...Zl10为所述定位区段,G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8,G9为电流电场传感器。
本发明根据配电网拓扑结构,将开关控制终端划分不同的保护区段,将电流电场传感器划分为不同的定位区段;开关控制终端实时采集配电线路三相电流波形;电流电场传感器实时采集配电线路三相电流、三相电场波形。通过装设低成本的电流电场传感器,保证故障定位区段更加密集,提高故障定位精度。
在更具体的技术方案中,所述步骤S7中,以下述逻辑利用所述分布开关控制终端构成保护区域:
Zp1=(,FS1),Zp2=(FS1,FS2,FS3,FS4,FJ1),Zp3=(FS2,LSW1),Zp4=(FJ1,),Zp5=(FS4,FJ2,FS5),Zp6=(FJ2,),Zp7=(FS5,LSW3),式中,Zp1...Zp7为所述保护区段,FS1为边缘计算单元和开关控制终端,FS2,FS3,FS4,FS5,FJ1,FJ2为正常的开关控制终端,LSW1,LSW2,LSW3为联络开关。
在更具体的技术方案中,所述步骤S8包括:
S801、根据所述电流电场传感器的电流电场向量方向确定故障电流方向;
S802、查找所述定位区段内只有短路电流流入,没有短路电流流出的区段,作为短路故障定位区域;
S803、判断所述短路故障定位区域是否在一个保护区域内;
S804、若是,则判定当前区域为短路故障区域,当前所述保护区域为故障隔离区域;
S805、若否,判断位于边界的所述分布开关控制终端是否存在短路电流;
S806、若是,判断两个所述位于边界的所述分布开关控制终端是否都有短路电流;
S807、若是,判断两个边界终端电流向量是否一致;
S808、若是,则以开关控制终端作为边界短路故障定位区域,据以隔离所述保护区段;
S809、若否,则以两个边界区域为短路故障定位区域;
S810、若否,以开关控制终端作为所述边界短路故障定位区域,据以隔离所述保护区段。
在更具体的技术方案中,一种新型电力***短路故障定位隔离***包括:
电力电场采集单元,用以采集获取实时线路电流电场数据;
录波单元,用以处理所述实时线路电流电场数据,据以获取短路故障信息,根据所述短路故障信息获取录波波形数据,所述录波单元与所述电力电场采集单元连接;
传输单元,用以传输所述短路故障信息及所述录波波形数据至边缘计算单元,所述传输单元与所述录波单元连接;
边缘计算单元,用于以下述逻辑获取线路拓扑:
G=(V,E)
V=V0,V1,V2,…Vn
F=F0,F1,…Fp|F∈V
S=S0,S1,…Sq|S∈V
E={(Vi,Vj)|Vi,Vj∈V}i,j=0,1,…n
,式中,分布开关控制终端和电流电场传感器设备构成所述线路拓扑的节点V,F为分布开关终端节点,S为分布电流电场传感器节点,E为图的连线,以所述边缘计算单元根据所述线路拓扑将所述分布开关控制终端划分为不同的保护区段,以所述分布开关控制终端作为边界,将所述电流电场传感器划分为不同的定位区段,以所述电流电场传感器作为边界,所述边缘计算单元与所述传输单元连接;
电流方向单元,用以处理所述短路故障信息和所述录波波形数据,据以确定短路故障电流方向,所述电流方向单元与所述边缘计算单元连接;
定位区段单元,用以根据所述电流电场传感器的所述短路故障电流方向,确定定位区段,所述定位区段单元与所述电流方向单元连接;
唯一区段确定单元,用以根据所述定位区段、所述短路故障信息、所述录波波形数据收敛保护区段,据以定位故障并确定所述唯一保护区段,所述唯一区段确定单元与所述定位区段单元连接;
故障隔离单元,用以比较位于边界的所述分布开关控制终端Fk和所述电流电场传感器Sm的短路故障信息,据以得到故障隔离数据,利用所述分布开关控制终端根据所述故障隔离数据隔离所述保护区段,所述故障隔离单元与所述唯一区段确定单元连接。
本发明相比现有技术具有以下优点:本发明采用边缘计算单元、全网分布设置的开关控制终端、全网分布设置的电流电场传感器构成,以所述边缘计算单元部署短路故障定位算法模块和短路故障隔离策略模块,适用于分布式能源接入条件下新型电力***短路故障定位、短路故障隔离。提供了***兼容性及可行性,方便的对传统配网建设进行改造。本发明所述方法采用电流电场传感器根据线路拓扑结构位置以分布的形式构成有源配电网短路故障方向保护,不受高渗透新能源电源接入、电源合环运行的影响;电流电场传感器成本低、体积小、无需停电安装,非常方便现有***的改造。
本发明在短路故障发生时,边缘计算单元汇集开关控制终端和电流电场传感器故障信息和短路故障时刻,边缘计算单元召唤全网终端短路时刻的电流、电场波形数据。在分布式电源提供的短路电流超过过电流检测整定值时,仍可通过分布式终端和传感器短路故障定位隔离及故障恢复。
本发明根据配电网拓扑结构,将开关控制终端划分不同的保护区段,将电流电场传感器划分为不同的定位区段;开关控制终端实时采集配电线路三相电流波形;电流电场传感器实时采集配电线路三相电流、三相电场波形。通过装设低成本的电流电场传感器,保证故障定位区段更加密集,提高故障定位精度。
综上,本发明解决了现有技术中存在的兼容性较差以及故障定位精度不高的技术问题。
附图说明
图1为一种新型电力***故障定位隔离***分布示意图;
图2为一种新型电力***故障定位隔离方法步骤示意图。
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,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中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作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。
实施例1
本发明采用如下技术方案:一种基于边缘计算的新型电力***短路故障定位、短路故障隔离***及方法,包括:边缘计算单元、全网分布设置的开关控制终端、全网分布设置的电流电场传感器构成;所述边缘计算单元部署短路故障定位算法模块和短路故障隔离策略模块,根据配电网拓扑结构,将开关控制终端划分不同的保护区段,将电流电场传感器划分为不同的定位区段;开关控制终端实时采集配电线路三相电流波形;电流电场传感器实时采集配电线路三相电流、三相电场波形;短路故障发生时,边缘计算单元汇集开关控制终端和电流电场传感器故障信息和短路故障时刻,边缘计算单元召唤全网终端短路时刻的电流、电场波形数据;
如图2所示,短路故障定位方法,其包括以下步骤:
步骤1:全网分布开关控制终端实时采集配电线路三相电流数据;全网分布电流电场传感器实时采集配电线路三相电流、三相电场数据;
步骤2:分布开关控制终端和分布电流电场传感器进行短路故障判断并触发终端录波三相电流和三相电场波形数据。
步骤3:全网终端将短路故障信息和录波波形数据上送到边缘计算单元;
步骤4:边缘计算单元根据线路拓扑,将开关控制终端划分为不同的保护区段Zp,以开关控制终端作为边界,将电流电场传感器划分为不同定位区段Zl,以电流电场传感器作为边界;
步骤5:电流电场传感器通过短路故障信息和录波波形的电流与电场的向量方向,确定故障电流方向;
步骤6:根据电流电场传感器短路故障电流的方向,确定定位区段Zli;
步骤7:根据定位区段Zli和短路故障信息和短路故障波形进行保护区段收敛,确定唯一保护区段Zpi,完成对故障的定位和保护区段的确定;
进一步地,在步骤2中:开关控制终端设定短路故障电流定值Iset,短路故障告警时间Tset;当最大相电流Imax大于Iset,经Tset时间后,判断为短路故障,终端录三相电流波形。电流电场传感器设定短路电流突变定值Ibrkset;当电流突变定值超过Ibrkset,线路停电,判断为短路故障,终端录三相电流电场波形。
进一步地,在步骤4中:用图G表示线路拓扑,则
G=(V,E) (1)
V=V0,V1,V2,…Vn (2)
F=F0,F1,…Fp|F∈V (3)
S=S0,S1,…Sq|S∈V (4)
E={(Vi,Vj)|Vi,Vj∈V}i,j=0,1,…n (5)
式中:分布开关终端和电流电场传感器设备构成图的节点V;F为分布开关终端节点,S为分布电流电场传感器节点;E为图的连线。
保护区段Zp是由开关控制终端节点F构成的闭合区段;定位区段Zl是由电流电场传感器节点S构成的闭合区段。
进一步地,在步骤6中:定位区段Zli为只有短路故障电流流入,没有短路故障流出的区段为故障区段;
进一步地,在步骤7中:定位区段Zli中是否包含开关控制终端Fk:
存在Fk∈Zli,查找开关控制终端Fk对应的电流电场传感器Sm,执行步骤8;
定位区段Zli内不包含开关控制终端,定位区段为故障定位区段,包含定位区段的保护区段为故障保护区段,执行步骤9;
步骤8:比较边界开关控制终端Fk和电流电场传感器Sm短路故障信息:
Fk和Sm都没有短路故障信息,则使用Fk替换Sm作为Zli定位区段边界;
Fk和Sm都仅有一个短路故障信息,则Zli区段为(Fk,Sm);
Fk和Sm都有短路故障信息,比较Fk和Sm波形电流角度:
Fk和Sm短路电流波形角度一致,则使用Fk替换Sm作为Zli定位区段边界;
Fk和Sm短路电流波形角度不一致,则Zli区段为(Fk,Sm);
重复步骤7;
步骤9:通过分布开关控制终端完成对保护区段Zpi进行故障隔离。
与现有有源配电网故障定位相比较,本发明所提供的一种新型电力***故障定位隔离方法具有以下优点:
兼容性好,可行性高,方便的对传统配网建设进行改造。本发明所述方法采用电流电场传感器构成有源配电网短路故障方向保护,不受高渗透新能源电源接入、电源合环运行的影响;电流电场传感器成本低、体积小、无需停电安装,非常方便现有***的改造。
定位精度高。通过装设低成本的电流电场传感器,保证故障定位区段更加密集,定位精度高。
实施例2
如图1所示CB1为线路出口重合器,FS1为边缘计算单元和开关控制终端;FS2,FS3,FS4,FS5,FJ1,FJ2为正常的开关控制终端;G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8,G9为电流电场传感器;LSW1,LSW2,LSW3为联络开关;DG为分布式能源(Distributed Generation),所有终端设备需要和FS1进行通信。
开关控制终端构成保护区域Zp1=(,FS1),Zp2=(FS1,FS2,FS3,FS4,FJ1),Zp3=(FS2,LSW1),Zp4=(FJ1,),Zp5=(FS4,FJ2,FS5),Zp6=(FJ2,),Zp7=(FS5,LSW3)
电流电场传感器构成定位区域Zl1=(,G1),Zl2=(G1,G2),Zl3=(G2,G3),Zl4=(G3,G4,G5,G6),Zl5=(G4,),Zl6=(G5,),Zl7=(G6,G7),Zl8=(G7,G8,G9),Zl9=(G8,),Zl10=(G9,)
开关控制终端设定短路故障电流定值Iset,短路故障告警时间Tset;当最大相电流Imax大于Iset,经Tset时间后,判断为短路故障,终端录三相电流波形。
电流电场传感器短路故障突变电流阈值Ibrkset一般情况下Ibrkset设置为150A,当线路发生短路故障导致跳闸,电流电场传感器检测到电流突变超过Ibrkset且线路发生停电,则判定为短路故障,终端录三相电流、三相电场波形。
短路故障发生时,边缘计算单元收集短路故障时刻所有终端短路故障数据和短路波形数据。
电流电场传感器根据短路时刻电流电场方向,识别短路电流方向,规定短路电流由母线流向线路为正方向短路,由线路流向母线为反方向短路。
统计定位区域短路Zli正方向短路数量n,n=1的区域为故障区域,所有故障电流都流入此区域;n>1的区域为非故障区域,有故障电流流入也有故障电流流出。
进行定位区域收敛,查找定位区域内包含的开关控制终端(排查定位区域的开关控制终端设备)
如果存在开关控制终端FSi,则查找与开关控制终端单联的定位区域的电流电压传感器Gj:如果FSi和Gj都没有短路故障信号,则用FSi替代Gj作为定位区域边界;如果FSi和Gj有一个短路故障信号,则定位区域收敛为Zl=(FSi,Gj);如果FSi和Gj都有短路故障信号,判断短路电流向量方向,如果FSi和Gj电流方向一致,则用FSi替代Gj作为定位区域边界,如果FSi和Gj电流方向不一致,则定位区域收敛为Zl=(FSi,Gj)。
重复上述收敛步骤直至定位区域包含在一个保护区域内为止,确定为最终的定位区域与保护区域。
通过开关控制终端对故障区域进行故障隔离。
综上,本发明采用边缘计算单元、全网分布设置的开关控制终端、全网分布设置的电流电场传感器构成,以所述边缘计算单元部署短路故障定位算法模块和短路故障隔离策略模块,适用于分布式能源接入条件下新型电力***短路故障定位、短路故障隔离。提供了***兼容性及可行性,方便的对传统配网建设进行改造。本发明所述方法采用电流电场传感器根据线路拓扑结构位置以分布的形式构成有源配电网短路故障方向保护,不受高渗透新能源电源接入、电源合环运行的影响;电流电场传感器成本低、体积小、无需停电安装,非常方便现有***的改造。
本发明在短路故障发生时,边缘计算单元汇集开关控制终端和电流电场传感器故障信息和短路故障时刻,边缘计算单元召唤全网终端短路时刻的电流、电场波形数据。在分布式电源提供的短路电流超过过电流检测整定值时,仍可通过分布式终端和传感器短路故障定位隔离及故障恢复。
本发明根据配电网拓扑结构,将开关控制终端划分不同的保护区段,将电流电场传感器划分为不同的定位区段;开关控制终端实时采集配电线路三相电流波形;电流电场传感器实时采集配电线路三相电流、三相电场波形。通过装设低成本的电流电场传感器,保证故障定位区段更加密集,提高故障定位精度。
综上,本发明解决了现有技术中存在的兼容性较差以及故障定位精度不高的技术问题。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;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:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种新型电力***短路故障定位隔离方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、采集获取实时线路电流电场数据;
S2、处理所述实时线路电流电场数据,据以获取短路故障信息,根据所述短路故障信息获取录波波形数据;
S3、传输所述短路故障信息及所述录波波形数据至边缘计算单元;
S4、以下述逻辑获取线路拓扑:
G=(V,E)
V=V0,V1,V2,…Vn
F=F0,F1,…Fp|F∈V
S=S0,S1,…Sq|S∈V
E={(Vi,Vj)|Vi,Vj∈V}i,j=0,1,…n
式中,所述分布开关控制终端和所述电流电场传感器设备构成所述线路拓扑的节点V;F为分布开关终端节点,S为分布电流电场传感器节点,E为图的连线,以所述边缘计算单元根据所述线路拓扑将所述分布开关控制终端划分为不同的保护区段,以所述分布开关控制终端作为边界,将所述电流电场传感器划分为不同的定位区段,以所述电流电场传感器作为边界;
S5、处理所述短路故障信息和所述录波波形数据,据以确定短路故障电流方向;
S6、根据所述电流电场传感器的所述短路故障电流方向,确定定位区段;
S7、根据所述定位区段、所述短路故障信息、所述录波波形数据收敛保护区段,据以定位故障并确定所述唯一保护区段;
S8、比较位于边界的所述分布开关控制终端Fk和所述电流电场传感器Sm的短路故障信息,据以得到故障隔离数据,利用所述分布开关控制终端根据所述故障隔离数据隔离所述保护区段。
2.根据权利要求1所述的一种新型电力***短路故障定位隔离方法,其特征在于,所述步骤S1包括:
S11、以全网分布开关控制终端实时采集配电线路三相电流数据;
S12、以全网分布电流电场传感器实时采集配电线路三相电流数据及配电线路三相电场数据。
3.根据权利要求1所述的一种新型电力***短路故障定位隔离方法,其特征在于,所述步骤S2包括:
S21、以分布开关控制终端和分布电流电场传感器根据所述线路电流电场数据进行短路故障判断,据以获取所述短路故障信息;
S22、根据所述短路故障信息触发所述分布式开关控制终端录波获取三相电流和三相电场波形,据以获取所述录波波形数据。
4.根据权利要求3所述的一种新型电力***短路故障定位隔离方法,其特征在于,所述步骤S21包括:
S211、在所述开关控制终端设定短路故障电流定值Iset,短路故障告警时间Tset;
S212、当最大相电流Imax大于所述短路故障电流定值Iset,经所述短路故障告警时间Tset时间后,判定出现短路故障。
5.根据权利要求1所述的一种新型电力***短路故障定位隔离方法,其特征在于,所述步骤S3中,以分布设置于配电线路中的所述分布开关控制终端将所述短路故障信息及所述录波波形数据传输至所述边缘计算单元。
6.根据权利要求1所述的一种新型电力***短路故障定位隔离方法,其特征在于,所述步骤S5包括:
S51、以所述分布电流电场传感器根据短路时刻的电流电场方向识别短路电流方向;
S52、预设短路电流由母线流向线路为正方向短路,由线路流向母线为反方向短路。
7.根据权利要求1所述的一种新型电力***短路故障定位隔离方法,其特征在于,所述步骤S6中,以下述逻辑利用所述电流电场传感器构成定位区域:
Zl1=(,G1),Zl2=(G1,G2),Zl3=(G2,G3),Zl4=(G3,G4,G5,G6),Zl5=(G4,),Zl6=(G5,),Zl7=(G6,G7),Zl8=(G7,G8,G9),Zl9=(G8,),Zl10=(G9,)
式中,Zl1...Zl10为所述定位区段,G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8,G9为电流电场传感器。
8.根据权利要求1所述的一种新型电力***短路故障定位隔离方法,其特征在于,所述步骤S7中,以下述逻辑利用所述分布开关控制终端构成保护区域:
Zp1=(,FS1),Zp2=(FS1,FS2,FS3,FS4,FJ1),Zp3=(FS2,LSW1),Zp4=(FJ1,),Zp5=(FS4,FJ2,FS5),Zp6=(FJ2,),Zp7=(FS5,LSW3)
式中,Zp1...Zp7为所述保护区段,FS1为边缘计算单元和开关控制终端,FS2,FS3,FS4,FS5,FJ1,FJ2为正常的开关控制终端,LSW1,LSW2,LSW3为联络开关。
9.根据权利要求1所述的一种新型电力***短路故障定位隔离方法,其特征在于,所述步骤S8包括:
S801、根据所述电流电场传感器的电流电场向量方向确定故障电流方向;
S802、查找所述定位区段内只有短路电流流入,没有短路电流流出的区段,作为短路故障定位区域;
S803、判断所述短路故障定位区域是否在一个保护区域内;
S804、若是,则判定当前区域为短路故障区域,当前所述保护区域为故障隔离区域;
S805、若否,判断位于边界的所述分布开关控制终端是否存在短路电流;
S806、若是,判断两个所述位于边界的所述分布开关控制终端是否都有短路电流;
S807、若是,判断两个边界终端电流向量是否一致;
S808、若是,则以开关控制终端作为边界短路故障定位区域,据以隔离所述保护区段;
S809、若否,则以两个边界区域为短路故障定位区域;
S810、若否,以开关控制终端作为所述边界短路故障定位区域,据以隔离所述保护区段。
10.一种新型电力***短路故障定位隔离***,其特征在于,所述***包括:
电力电场采集单元,用以采集获取实时线路电流电场数据;
录波单元,用以处理所述实时线路电流电场数据,据以获取短路故障信息,根据所述短路故障信息获取录波波形数据,所述录波单元与所述电力电场采集单元连接;
传输单元,用以传输所述短路故障信息及所述录波波形数据至边缘计算单元,所述传输单元与所述录波单元连接;
边缘计算单元,用于以下述逻辑获取线路拓扑:
G=(V,E)
V=V0,V1,V2,…Vn
F=F0,F1,…Fp|F∈V
S=S0,S1,…Sq|S∈V
E={(Vi,Vj)|Vi,Vj∈V}i,j=0,1,…n
式中,所述分布开关控制终端和所述电流电场传感器设备构成所述线路拓扑的节点V;F为分布开关终端节点,S为分布电流电场传感器节点,E为图的连线,以边缘计算单元根据所述线路拓扑将所述分布开关控制终端划分为不同的保护区段,以所述分布开关控制终端作为边界,将所述电流电场传感器划分为不同的定位区段,以所述电流电场传感器作为边界,所述边缘计算单元与所述传输单元连接;
电流方向单元,用以处理所述短路故障信息和所述录波波形数据,据以确定短路故障电流方向,所述电流方向单元与所述边缘计算单元连接;
定位区段单元,用以根据所述电流电场传感器的所述短路故障电流方向,确定定位区段,所述定位区段单元与所述电流方向单元连接;
唯一区段确定单元,用以根据所述定位区段、所述短路故障信息、所述录波波形数据收敛保护区段,据以定位故障并确定所述唯一保护区段,所述唯一区段确定单元与所述定位区段单元连接;
故障隔离单元,用以比较位于边界的所述分布开关控制终端Fk和所述电流电场传感器Sm的短路故障信息,据以得到故障隔离数据,利用所述分布开关控制终端根据所述故障隔离数据隔离所述保护区段,所述故障隔离单元与所述唯一区段确定单元连接。
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CN115579851B (zh) * | 2022-11-21 | 2023-03-24 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 一种主动探测式的配电网故障隔离与自愈方法及*** |
WO2024108769A1 (zh) * | 2022-11-21 | 2024-05-30 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 一种主动探测式的配电网故障隔离与自愈方法及*** |
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