1.一种节点故障域时差法的区域电网故障定位方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1:面向区域电网,已配置的行波定位单元,根据Dijkstra算法的最短路径划分节点故障域,并建立故障位置隶属于单一节点故障域的预判据;
步骤2:对复杂环网故障行波传输路径进行分析,构建以节点域为中心的预期值和实际值的信息域时差、故障支路搜索矩阵;故障支路搜索矩阵的第一行A1i和第二行A2i分别为ΔTip和ΔT′ip,ε为设定的误差裕度;当判据ΔTip∈[0,ε]成立时,记A1i=0;
当判据ΔTip∈[‑(di‑p/v1)‑ε,0]成立时,记A1i<0;
当判据ΔT′ip∈[0,ε]成立时,记A2i=0;
当判据ΔT′ip∈[‑(di‑p/v1)‑ε,0]成立时,记A2i<0;
A2i=‑1表示线路不经过根节点传播;
步骤2中,构建以节点域为中心的预期值和实际值的信息域时差,包括:根据节点Si与Sp记录的行波到达时刻,计算故障初始行波到达时刻差,即实际值信息域,为Δtip=ti‑Δtp;ti为第i个行波定位单元检测到故障行波到达的时间,根据线路实际参数,计算行波波速,将节点Si与Sp间的最短路径di‑p除以行波波速v1,得到行波在任意两定位单元路径上的预期值信息域Δt′ip;行波透射根节点,在任意两定位单元路径上的预期值信息域Δt″ip;信息域时差ΔTip、ΔT′ip,其中,ΔTip=Δtip‑Δt′ip,ΔT′ip=Δtip‑Δt″ip;
步骤3:在步骤2的基础上建立终端线路、普通线路及环域线路的故障支路类别辨识判据,进一步基于矩阵搜索,实现环域线路故障支路辨识;
步骤3中,故障支路类别辨识判据具体为:搜索矩阵的第一行元素均为0,则故障线路为节点域中心Sp的终端线路;ΔTmp为节点域中心Sp与普通线路另一侧最近变电站的信息域时差,当判据ΔTmp∈[‑(dm‑p/v1)‑ε,0]时,则故障线路为节点域中心Sp的普通线路,其中:dm‑p为中心变电站配置的行波定位单元到距离普通线路最近的行波定位单元的距离;
环域线路故障支路辨识原则:当满足A1i=0、A2i=0、或者A1i<0∩A2i<0且A2i≠‑1时,则节点间最短路径不包含故障线路;
当满足A1i<0∩A2i=‑1时,节点间最短路径包含故障线路;
步骤4:通过步骤3定位主站确定故障支路,剔除无效的时间数据;
步骤5:确认故障线路后,对于终端线路,采用单端法进行精确的故障位置计算;普通线路,采用双端法计算故障位置;对于环域线路,根据多端数据计算故障位置。
2.根据权利要求1所述一种节点故障域时差法的区域电网故障定位方法,其特征在于:步骤1中,故障位置隶属于单一节点故障域的预判据为:分别以配置了定位单元的节点为节点域中心Sp,依次假设每条线路发生故障,根据Dijkstra算法求取最短路径,其线路上的任意位置到达节点Sp的传输路径最短,则称该线路属于节点Sp的节点故障域;故障发生后,选取定位单元记录的初始波头检测时间t1、t2、…、ti,tp为节点Sp记录的时间,确定故障位置隶属于单一节点故障域的预判据:tp=min(t1,t2,...,ti),t1,t2,...,ti指的是区域电网中第i个行波定位单元检测到故障行波到达的时间。
3.根据权利要求1所述一种节点故障域时差法的区域电网故障定位方法,其特征在于:步骤4中,剔除无效的时间数据,具体为:当满足|ti‑tj|>(dij/v)+ε时,剔除ti、tj信息,dij为节点i和j的最短传输路径长度。
4.根据权利要求3所述一种节点故障域时差法的区域电网故障定位方法,其特征在于:步骤5中,精确的故障位置计算具体为:对于终端线路,实时修正零模波速,并利用模量速度差法精确计算故障位置;对于普通线路,则利用扩展双端法精确计算故障位置;对于环域线路,根据多端数据计算故障位置,按故障线路两侧将初始波头有效时间数据分为两组,两两配对,根据扩展双端法原理计算故障距离,计算权重:dij千米的倒数1/dij,对计算距离进行加权求和,确定精确的故障位置。