一种基于FTU的配电网故障定位方法与流程

本发明涉及配电网，尤其是指一种基于ftu的配电网故障定位方法。

背景技术：

1、配电网作为一个可以连接电力用户与电网的一个中间点，将电网输出的高压进行降压处理后通过电路直接对用户供电。因此，配电网的稳定性对于电力系统以及用户用电来说都有至关重要的作用。随着配电网的范围不断的扩大延伸，需要建立更多的配电设备以及更长的输电线路，而这些设备和线路一旦发生事故，轻则给所供电区域断电，重则引起配电网波动，所以一且发生故障，即需要立即对发生故障的地方进行定位，防止出现更大的安全事故。现有的故障定位方法，定位精度较低，主要依赖于人力巡视，或者依赖于系统监视或用户反馈来发现故障点，耗时较长，导致故障处理的时效性偏低。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中的故障定位方法，定位精度较低，定位耗时较长导致故障处理的时效性偏低的缺陷，提供一种基于ftu(馈线终端设备)的配电网故障定位方法。

2、本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：

3、一种基于ftu的配电网故障定位方法，包括以下步骤：

4、步骤1，在配电网的分支点和终端位置安装ftu设备；

5、步骤2，监测配电网的运行状况，若配电网运行正常，则继续保持监测配电网的运行状况，若配电网发生故障，则跳转至步骤3；

6、步骤3，通过行波法对故障点进行定位得到第一定位点，同时通过阻抗法对故障点进行定位得到第二定位点；

7、步骤4，对第一定位点和第二定位点进行比较判断，若两者的距离差值小于设定的阈值，则判断第一定位点和第二定位点定位准确，确定第一定位点或第二定位点为故障定位点，若两者的的距离差值超过设定的阈值，则重新执行步骤3，直到两者的距离差值小于设定的阈值或达到定位的设定次数上限为止，若到达定位的设定次数上限，提醒相关人员故障定位异常。

8、作为优选，所述的步骤3中，通过行波法对发生故障的点进行定位得到第一定位点具体为：

9、ftu设备集成行波传感器，行波传感器用于捕捉和记录电力线路上的行波信号；

10、当配电网发生故障时，故障点产生行波信号沿着电力线路传播，行波传感器捕捉行波信号；ftu对行波信号进行采样和处理，提取行波的特征信息，并将行波的特征信息传输至故障定位系统；

11、故障定位系统对行波的特征信息进行分析，根据行波的特征信息计算出故障点对应的位置，该位置即为第一定位点。

12、作为优选，所述的行波的特征信息包括行波的到达时间和波速，根据行波的特征信息计算出故障点对应的位置具体如下：

13、若在t时刻输电线路出现故障，t+tm、t+tn分别为初始行波从故障点到两侧母线的用时，波速为v，故障线路的长度为l，从故障点到母线m，n的距离分别为xm，xn，其公式为：xm＝[(tm-tn)×v+l]/2

14、xn＝[(tn-tm)×v+l]/2。

15、作为优选，所述的步骤3中，通过阻抗法对故障点进行定位得到第二定位点具体为：当配电网发生故障时，ftu收集故障发生时的电压和电流数据，根据电压和电流数据计算故障回路的阻抗；

16、ftu上报故障遥信信息，形成ftu状态向量，利用反映配电网网络拓扑的关联矩阵，与ftu状态向量进行计算，得到模拟故障电流向量，确定故障发生的具体区段；

17、将具体区段两端的电压向量代入基于阻抗的故障测距方程中，对故障测距方程求解，计算出故障点距离故障区段始端的距离，从而确定第二定位点。

18、作为优选，基于ftu的配电网故障定位方法还对第二定位点是否为伪故障点进行判断，具体为：

19、ftu多次收集的故障发生时的电压和电流数据，并对多次收集的故障发生时的电压和电流数据进行分析，判断其稳定性和一致性，若数据存在较大的波动性或不一致性，则判断为伪故障点；

20、若第一定位点和第二定位点两者的距离差值大于等于设定的阈值，且多次计算得出的第二定位点的位置不一致，则判断第二定位点为伪故障点。

21、作为优选，基于ftu的配电网故障定位方法，还对第二定位点是否为伪故障点进行判断，具体为：

22、获取配电网故障的历史数据，并对历史数据进行特征提取，并将提取的特征与第二定位点的数据进行特征匹配，根据第二定位点的的数据匹配一个或多个最相近的配电网故障的历史数据，判断第二定位点与配电网故障的历史数据对应的故障定位点是否匹配，若匹配，则判断第二定位点定位正常，若不匹配，则判断定位定位点为伪故障点。

23、本发明的有益效果是：通过在配电网的分支点和终端位置安装ftu设备，可以实时监测配电网的运行状况，及时发现故障，从而提高电网的稳定性和可靠性。同时本发明结合了行波法和阻抗法两种故障定位技术，行波法定位速度快，对于瞬时性故障和永久性故障都能快速定位；而阻抗法则是基于故障时电压电流的测量值来计算故障点的位置，两者结合使用可以提高定位的准确性。通过本发明准确的故障定位可以缩短停电时间，加快故障修复速度，从而快速恢复供电，减少对用户的影响。

技术特征：

1.一种基于ftu的配电网故障定位方法，其特征是，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于ftu的配电网故障定位方法，其特征是，所述的步骤3中，通过行波法对发生故障的点进行定位得到第一定位点具体为：

3.根据权利要求2所述的一种基于ftu的配电网故障定位方法，其特征是，所述的行波的特征信息包括行波的到达时间和波速，根据行波的特征信息计算出故障点对应的位置具体如下：若在t时刻输电线路出现故障，t+tm、t+tn分别为初始行波从故障点到两侧母线的用时，波速为v，故障线路的长度为l，从故障点到母线m，n的距离分别为xm，xn，其公式为：

4.根据权利要求1所述的一种基于ftu的配电网故障定位方法，其特征是，所述的步骤3中，通过阻抗法对故障点进行定位得到第二定位点具体为：

5.根据权利要求4所述的一种基于ftu的配电网故障定位方法，其特征是，还对第二定位点是否为伪故障点进行判断，具体为：

6.根据权利要求5所述的一种基于ftu的配电网故障定位方法，其特征是，还对第二定位点是否为伪故障点进行判断，具体为：

技术总结
本发明公开了一种基于FTU的配电网故障定位方法，解决了现有技术的不足，包括以下步骤：步骤1，在配电网的分支点和终端位置安装FTU设备；步骤2，监测配电网的运行状况，若配电网发生故障，则跳转至步骤3；步骤3，通过行波法对故障点进行定位得到第一定位点，同时通过阻抗法对故障点进行定位得到第二定位点；步骤4，对第一定位点和第二定位点进行比较判断，若两者的距离差值小于设定的阈值，则判断第一定位点和第二定位点定位准确，确定第一定位点或第二定位点为故障定位点，若两者的的距离差值超过设定的阈值，则重新执行步骤3，直到两者的距离差值小于设定的阈值或达到定位的设定次数上限为止。

技术研发人员：陈伟杰,王敏捷,侯峰,柴志华,王杰,樊国旗,韩飞,朱祥瑞,傅泽松
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司浦江县供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/5