一种高低压配电网故障检测方法与系统与流程

本发明涉及电变量测量，尤其涉及一种高低压配电网故障检测方法与系统。

背景技术：

1、随着智能电网技术的蓬勃兴起与广泛应用，高低压配电网正经历着前所未有的变革，其运行效率和管理水平成为衡量电力系统现代化程度的重要指标，而电力资源作为清洁能源的重要形式，其供给与需求之间的矛盾日益突出，高低压配电网作为电力传输和分配的关键环节，其优化和升级对于缓解能源供需矛盾具有重要意义，智能化、自动化技术的快速发展为高低压配电网的优化提供了技术支持，通过应用先进的信息技术、通信技术和控制技术，可以实现电网的实时监控、故障检测和自动恢复等功能，提高电网的可靠性和安全性。随着电力需求的不断增长，高低压配电网的规模和复杂性也随之增加，现代社会对电力供应的可靠性要求越来越高，任何故障都可能导致严重的经济损失和社会影响，高低压配电设备长期处于高负荷运行状态，且可能面临恶劣的运行环境，这些因素都加速了设备的老化和损坏，增加了故障发生的可能性，随着智能电网的发展，高低压配电网需要实现更高效的监控和管理，故障检测作为智能电网的重要组成部分，其技术水平和应用能力直接影响到智能电网的整体性能。

2、现有技术中，通过集成先进的智能监控系统，结合安装在电网关键节点的精密传感器与智能化设备，捕捉到电网运行中的基础参数，如电压波动、电流流向、负荷变化等关键指标，具备高度的数据集成与处理能力，同时利用大数据分析技术系统能够深入挖掘海量数据背后的价值，通过复杂的算法模型对收集到的数据进行深度剖析，从而精准识别电网运行中的异常情况，如过载、短路、电压不稳等潜在问题，实现了电网运行异常情况的精准识别。

3、例如公告号为：cn114167201b的发明专利公告的一种基于参与度的低压配电网故障定位装置优化配置方法，包括：引入低压配电网络模型，在低压配电网络模型中计算各馈线区段首端节点参与度；构建配电网参与度模型，构建监测装置配置均匀程度模型，进一步根据配电网参与度模型、监测装置配置均匀程度模型设计优化配置目标模型；以每个节点安装故障监测装置容量为约束条件，以优化配置目标模型最小化为优化求解目标，进一步采用成熟的粒子群优化算法对各馈线区段首端节点处是否安装故障监测装置的决策变量优化求解，得到优化后各馈线区段首端节点处决策变量；将优化后各馈线区段首端节点处决策变量作为故障监测装置的最优配置方案。

4、例如公告号为：cn114325238b的发明专利公告的低压配电线路故障定位方法及系统，包括：检测到低压配电回路发生停电或跳闸，采集低压配电回路的运行参数；将运行参数与设定限值比较，生成过流标志；根据过流标志，确定故障所在的分支回路，判断故障定位信息，该故障定位信息为分支回路的开关本体故障或分支回路故障，其中还有读取网络接线模型，确定故障所在的分支回路以及故障定位信息为分支回路的开关本体故障或分支回路故障，扫描故障分支回路中过流标志，定位故障点。

5、但本技术在实现本技术实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

6、现有技术中，状态估计是一种利用实时测量数据和系统模型来估计电力系统状态的方法，在配电网故障检测中，状态估计可以用于实时监测系统状态，识别异常，并辅助故障定位，估计的状态包括节点电压幅值和相位、支路电流等，状态估计的准确性依赖于系统模型的准确性，模型误差可能导致状态估计不准确，同时对于快速变化的故障，状态估计可能无法及时响应最后在多重故障情况下，状态估计可能难以区分不同故障的影响，存在故障检测精确度低的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例通过提供一种高低压配电网故障检测方法与系统，解决了现有技术中存在故障检测精确度低的问题，实现了故障检测精确度的提高。

2、本技术实施例提供了一种高低压配电网故障检测方法，包括以下步骤：s1，通过对配电传感器收集的预设区域的高低压配电网的高低压配电信号进行预处理获取高低压配电数据；s2，根据高低压配电数据获取配电异常指数，所述配电异常指数用于综合量化预设区域预设时间段的高低压配电过程中的异常程度；s3，根据配电异常指数判断高低压配电网的故障程度触发对应的预警机制。

3、进一步的，所述配电异常指数包括配电电压异常指数和配电电流异常指数；所述配电电压异常指数的具体获取方法如下：通过电压传感器实时测量高低压配电网的电压值并与额定电压进行比较获取电压偏差值；根据电压偏差值的变化情况获取电压波动值；测量电压波形中各个谐波分量的幅值以获取电压谐波值，所述电压谐波值用于量化电压波形中的谐波含量；对获取的电压异常数据进行归一化处理，并结合电压异常阈值获取配电电压异常指数，所述配电电压异常指数用于衡量预设区域预设时间段的高低压配电网在配电过程中的电压异常程度。

4、进一步的，所述配电电压异常指数具体采用以下公式计算：

5、；

6、式中，表示预设区域预设时间段的配电电压异常指数，表示电压偏差值，表示电压波动值，表示电压谐波值，表示电压偏差阈值，表示电压波动阈值，表示电压谐波阈值。

7、进一步的，所述配电电流异常指数的具体获取方法如下：通过电流传感器获取额定电流和预设时间段后高低压配电网的电流值，据此获取电流偏差值；利用电流互感器分别获取三相电流的电流幅值，据此获取电流失衡值；对电流偏差值和电流失衡值进行归一化处理获取配电电流异常指数，所述配电电流异常指数用于衡量预设区域预设时间段的高低压配电网配电过程中的电流异常程度。

8、进一步的，所述配电电流异常指数具体采用以下公式计算：

9、；

10、式中，表示预设区域预设时间段的配电电流异常指数，表示自然常数，表示电流偏差值，表示电流失衡值，表示预设时间。

11、本技术实施例提供了一种高低压配电网故障检测系统包括配电信号处理模块、配电异常分析模块和配电异常预警模块；其中，所述配电信号处理模块用于通过对配电传感器收集的预设区域的高低压配电网的高低压配电信号进行预处理获取高低压配电数据；所述配电异常分析模块用于根据高低压配电数据获取配电异常指数，所述配电异常指数用于综合量化预设区域预设时间段的高低压配电过程中的异常程度；所述配电异常预警模块用于根据配电异常指数判断高低压配电网的故障程度触发对应的预警机制。

12、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

13、1、通过对配电传感器收集的预设区域的高低压配电网的高低压配电信号进行预处理获取高低压配电数据，然后根据高低压配电数据获取配电异常指数，最后根据配电异常指数判断高低压配电网的故障程度触发对应的预警机制，从而实现了高低压配电数据的更准确分析，进而实现了故障检测精确度的提高，有效解决了现有技术中存在故障检测精确度低的问题。

14、2、通过电压传感器实时测量高低压配电网的电压值并与额定电压进行比较获取电压偏差值，并根据电压偏差值的变化情况获取电压波动值，然后测量电压波形中各个谐波分量的幅值以获取电压谐波值，最后对获取的电压异常数据进行归一化处理，并结合电压异常阈值获取配电电压异常指数，从而实现了配电电压异常的数值化评估，进而实现了配电电压异常的更准确评估。

15、3、通过电流传感器获取额定电流和预设时间段后高低压配电网的电流值，据此获取电流偏差值，并利用电流互感器分别获取三相电流的电流幅值，据此获取电流失衡值，最后对电流偏差值和电流失衡值进行归一化处理获取配电电流异常指数，从而实现了配电电流异常的数值化评估，进而实现了配电电流异常的更准确评估。