一种基于电能质量监测数据的配网故障定位方法及系统

1.一种基于电能质量监测数据的配网故障定位方法，其特征在于，包括：S1、构建配网电气模型；S2、获取配网中设置于线路首端的电能质量监测装置采集到的稳态电压电流数据和故障录波数据；S3、根据所述稳态电压电流数据确定配网故障类型，并根据所述配网故障类型以及所述故障录波数据计算配网故障时的视在阻抗值；S4、根据所述配网电气模型中线路参数，计算线路两端到所述电能质量监测装置的首端实际阻抗值和末端实际阻抗值；S5、分别判断所述线路的所述首端实际阻抗值和所述末端实际阻抗值与所述视在阻抗值之间的大小，若所述首端实际阻抗值和所述末端实际阻抗值均小于所述视在阻抗值，则搜索下一条线路，并返回步骤S4，若所述首端实际阻抗值小于所述视在阻抗值，但所述末端实际阻抗值大于所述视在阻抗值，则确定所述线路为故障线路；S6、计算所述故障线路的中间点的中点实际阻抗值；S7、判断所述中点实际阻抗值与所述视在阻抗值的差值的绝对值是否小于预设阈值，若是，则确定所述中间点为故障点，若否，则判断所述中点实际阻抗值是否小于所述视在阻抗值，若是，则确定所述故障线路的后半段为故障子线路，并计算所述故障子线路的中间点的中点实际阻抗值后，重新执行步骤S7，若否，则确定所述故障线路的前半段为故障子线路，并计算所述故障子线路的中间点的中点实际阻抗值后，重新执行步骤S7；所述步骤S3具体包括：根据所述稳态电压电流数据确定配网故障类型，所述配网故障类型包括A相接地故障、B相接地故障、C相接地故障、AB相间故障、BC相间故障和CA相间故障；通过预设视在阻抗计算公式结合所述配网故障类型计算配网故障时的视在阻抗值，所述预设视在阻抗计算公式为：其中：R f 为故障电阻，Z 0 为线路零序阻抗，Z 1 为线路的正序阻抗，z 1 为线路的单位正序阻抗，D为所述电能质量监测装置到故障点的距离，I a 为故障时的A相电流，I 0 为故障时的零序电流，I comp 为补偿电流，V select 和I select 为所选用于计算视在阻抗的电压电流对，V select 、I select 和I comp 的值由所述配网故障类型确定。 2.根据权利要求1所述的基于电能质量监测数据的配网故障定位方法，其特征在于，所述步骤S7之后还包括：向上位机发送所述故障点的位置信息并报警。 3.根据权利要求1所述的基于电能质量监测数据的配网故障定位方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：根据所述配网电气模型，由近到远确定距离所述电能质量监测装置的线路顺序；根据所述配网电气模型中线路参数，按照所述线路顺序依次计算所述线路两端到所述电能质量监测装置的首端实际阻抗值和末端实际阻抗值。 4.根据权利要求3所述的基于电能质量监测数据的配网故障定位方法，其特征在于，相应地，所述搜索下一条线路具体为：根据所述线路顺序，搜索下一条线路。 5.一种基于电能质量监测数据的配网故障定位系统，其特征在于，包括：建模单元，用于构建配网电气模型；获取单元，用于获取配网中设置于线路首端的电能质量监测装置采集到的稳态电压电流数据和故障录波数据；第一计算单元，用于根据所述稳态电压电流数据确定配网故障类型，并根据所述配网故障类型以及所述故障录波数据计算配网故障时的视在阻抗值；第二计算单元，用于根据所述配网电气模型中线路参数，计算线路两端到所述电能质量监测装置的首端实际阻抗值和末端实际阻抗值；故障线路判断单元，用于分别判断所述线路的所述首端实际阻抗值和所述末端实际阻抗值与所述视在阻抗值之间的大小，若所述首端实际阻抗值和所述末端实际阻抗值均小于所述视在阻抗值，则搜索下一条线路，并跳转至所述第二计算单元，若所述首端实际阻抗值小于所述视在阻抗值，但所述末端实际阻抗值大于所述视在阻抗值，则确定所述线路为故障线路；第三计算单元，用于计算所述故障线路的中间点的中点实际阻抗值；故障点判断单元，用于判断所述中点实际阻抗值与所述视在阻抗值的差值的绝对值是否小于预设阈值，若是，则确定所述中间点为故障点，若否，则判断所述中点实际阻抗值是否小于所述视在阻抗值，若是，则确定所述故障线路的后半段为故障子线路，并计算所述故障子线路的中间点的中点实际阻抗值后，重新输入所述故障点判断单元，若否，则确定所述故障线路的前半段为故障子线路，并计算所述故障子线路的中间点的中点实际阻抗值后，重新输入所述故障点判断单元；所述第一计算单元包括：故障类型确定子单元，用于根据所述稳态电压电流数据确定配网故障类型，所述配网故障类型包括A相接地故障、B相接地故障、C相接地故障、AB相间故障、BC相间故障和CA相间故障；第一计算子单元，用于通过预设视在阻抗计算公式结合所述配网故障类型计算配网故障时的视在阻抗值，所述预设视在阻抗计算公式为：其中：R f 为故障电阻，Z 0 为线路零序阻抗，Z 1 为线路的正序阻抗，z 1 为线路的单位正序阻抗，D为所述电能质量监测装置到故障点的距离，I a 为故障时的A相电流，I 0 为故障时的零序电流，I comp 为补偿电流，V select 和I select 为所选用于计算视在阻抗的电压电流对，V select 、I select 和I comp 的值由所述配网故障类型确定。 6.根据权利要求5所述的基于电能质量监测数据的配网故障定位系统，其特征在于，还包括报警单元；所述报警单元用于向上位机发送所述故障点的位置信息并报警。 7.根据权利要求5所述的基于电能质量监测数据的配网故障定位系统，其特征在于，所述第二计算单元包括：顺序确定子单元，用于根据所述配网电气模型，由近到远确定距离所述电能质量监测装置的线路顺序；第二计算子单元，用于根据所述配网电气模型中线路参数，按照所述线路顺序依次计算所述线路两端到所述电能质量监测装置的首端实际阻抗值和末端实际阻抗值。 8.根据权利要求7所述的基于电能质量监测数据的配网故障定位系统，其特征在于，相应地，所述搜索下一条线路具体为：根据所述线路顺序，搜索下一条线路。