基于行波特征分類的有源配電網故障定位

徐先峰，徐晨杰，張艷波，趙 依，王世鑫

(長安大學 電子與控制工程學院，西安 710064)

據統計，單相接地故障在配電網的各類故障中占80%以上[1]，該故障會惡化設備絕緣保護，引起短路故障甚至斷電危險，危害人身和財產安全。因此，高效、精確的配電網故障識別及定位對維系電網安全有著重要意義[2]。

在現代化智能電網中，配電網故障定位主要依靠線路端點的饋線終端裝置(feeder terminal unit, FTU)監測并上傳故障數據[3]。故障定位方法可分為直接法[4]和間接法[5-8]。直接法主要為矩陣法，該方法原理簡單、定位迅速，但在DG接入配電網后由于拓撲結構發生改變，無法繼續保持良好的定位性能[4]。間接法方法眾多，且包含各類智能算法。文獻[5]測量線路兩端的暫態零序電流并串接成特征波形，利用一維CNN自適應地提取特征波形特征。文獻[6]根據行波傳播特性和配電網拓撲結構建立并比較固有距離差矩陣和故障距離差矩陣的差異，采用故障分支判斷矩陣和橫向指數Q進行故障定位。文獻[7]利用一種改進的動態時間規整方法，通過在重合疊加行波數據庫中尋找最相似的信號來識別故障區段。以上方法都未對模型能否適用于含DG配電網進行討論，因此無法直接應用于有源配電網。隨著光伏電站等分布式電源(distribute generator, DG)大量接入配電網系統，配電網單一的集中式供電結構發生改變，拓撲結構和潮流方向更為復雜[8]，傳統的故障定位方法已不再適用于有源配電網，因此，如何快速精準地實現有源配電網故障定位成為目前的研究焦點。……