一种基于附加电源的配电网故障测距系统及方法与流程

技术特征：
1.一种基于附加电源的配电网故障测距系统，其特征在于：包括：控制模块、触发模块和电力电子电源，电力电子电源包括交流电源和与交流电源连接的开关电路；开关电路包括多个连接的开关管，开关管的输出端与待检测的各相线路连接，控制模块通过触发模块与各个开关管连接；控制模块实时获取待检测电路的运行数据，当检测到待检测线路断电时，通过触发模块控制电力电子电源的开关管的开断，根据待测线路的检测信号反馈量得到故障测距结果。2.如权利要求1所述的基于附加电源的配电网故障测距系统，其特征在于：所述开关电路包括三条支路，第一支路包括串联的第一开关管和第二开关管，第一支路的中点与a相连接，第一开关管与交流电源的输出端连接，第二开关管接地；第二支路包括串联的第三开关管和第四开关管，第二支路的中点与b相连接，第三开关管与交流电源的输出端连接，第四开关管接地；第三支路包括串联的第五开关管和第六开关管，第三支路的中点与c相连接，第五开关管与交流电源的输出端连接，第六开关管接地。3.如权利要求2所述的基于附加电源的配电网故障测距系统，其特征在于：交流电源的输出端与各个开关管的连接线上设有与控制模块连接的电流互感器和/或电压互感器。4.一种基于附加电源的配电网故障测距方法，其特征在于：利用权利要求1
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3任一项所述的基于附加电源的配电网故障测距系统，包括以下过程：控制模块实时获取待检测电路的运行数据，当检测到待检测线路断电时，通过触发模块控制电力电子电源的开关管的开断，以使电力电子电源向待测线路注入检测信号；在正弦检测信号的一个周期内，根据如下阶段进行故障测距：第一阶段：对第一开关管、第三开关管和第五开关管在每一个信号周期都施加一次触发脉冲，其余开关管关断，此阶段的触发用于检测接地故障；第二阶段：对第一开关管和第四开关管施加触发脉冲，其余开关管关断，用于检测ab相间故障；第三阶段：对第一开关管和第六开关管施加触发脉冲，其余开关管关断，用于检测ac相间故障；第四阶段：对第三开关管和第六开关管施加触发脉冲，其余开关管关断，用于检测bc相间故障；第五阶段：根据前四个阶段进行的故障类型判断，进行故障测距。5.如权利要求4所述的基于附加电源的配电网故障测距方法，其特征在于：第一阶段中，根据a、b、c三相的响应电流判断接地故障为单相接地故障或者双相接地故障或者三相接地故障。6.如权利要求5所述的基于附加电源的配电网故障测距方法，其特征在于：当c相的响应电流大于a相和b相时，可判断为c相故障；当发生两相短路接地故障时，故障相的响应电流大于非故障相响应电流；当配电线路发生三相接地故障时，三相响应电流相同；
当线路无接地故障时，三相均无响应电流；只对确定的接地故障相进行激励电压信号的注入，根据激励电压信号和响应电流信号得到故障回路电感，根据故障回路电感得到测距结果。7.如权利要求5所述的基于附加电源的配电网故障测距方法，其特征在于：第二阶段、第三阶段和第四阶段中，进行相间故障测距，包括：两故障相之间的响应电流大于故障相和非故障相之间的响应电流；对确定的相间故障的两相进行激励电压信号的注入，根据激励电压信号和响应电流信号得到故障回路电感，根据故障回路电感得到测距结果。8.如权利要求5所述的基于附加电源的配电网故障测距方法，其特征在于：三相短路故障的故障测距，包括：向线路注入含有谐波的激励电压信号并采集线路的响应电流信号，通过激励电压信号和响应电流信号测量线路在故障和非故障状态下的谐波阻抗；两条曲线都可以用一阶函数表示，线路故障状态下变量系数的值随线路参数变化而变化，根据线路参数对变量系数的阈值进行整定，根据变量系数的值判断线路是否存在三相短路故障；对确定的相间故障的三相进行激励电压信号的注入，根据激励电压信号和响应电流信号得到故障回路电感，根据故障回路电感得到测距结果。9.如权利要求6或7或8所述的基于附加电源的配电网故障测距方法，其特征在于：在线路首端施加具有谐波含量的电压脉冲信号来获取线路的响应电流信号，对激励电压信号和响应电流信号进行快速傅里叶变换，通过快速傅里叶变换的激励电压信号和响应电流信号得到线路的谐波阻抗。10.如权利要求6或7或8所述的基于附加电源的配电网故障测距方法，其特征在于：故障测距结果为：故障回路电感与单位长度线路的电感的比值。

技术总结
本公开提供了一种基于附加电源的配电网故障测距系统及方法，包括：控制模块、触发模块和电力电子电源，电力电子电源包括交流电源和与交流电源连接的开关电路；开关电路包括多个连接的开关管，开关管的输出端与待检测的各相线路连接，控制模块通过触发模块与各个开关管连接；控制模块实时获取待检测电路的运行数据，当检测到待检测线路断电时，通过触发模块控制电力电子电源的开关管的开断，根据待测线路的检测信号反馈量得到故障测距结果；本公开通过设置电力电子电源作为附加电源，实现了三相输电线路断电后的故障检测以及测距，能够在快速确定故障类型后进行精确的故障定位，减少了停电时间，提高了供电的稳定性。提高了供电的稳定性。提高了供电的稳定性。


技术研发人员：张超 王怀宇 王建东 刘宇 徐明燕 王涛
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2021/11/9