本文關(guān)鍵詞：有源配電網(wǎng)故障定位技術(shù)研究

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【摘要】：清潔能源技術(shù)的大力發(fā)展,使得越來(lái)越多的分布式電源(Distributed Generation,DG)接入配電網(wǎng)運(yùn)行,傳統(tǒng)的單電源配電網(wǎng)系統(tǒng)正在逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎嚯娫垂╇姷挠性磁潆娋W(wǎng)。相比于傳統(tǒng)配電網(wǎng),有源配電網(wǎng)的運(yùn)行管理方式和故障分析會(huì)變得更為復(fù)雜。故障定位技術(shù)作為配電自動(dòng)化系統(tǒng)的重要功能,是保證有源配電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。本文以有源配電網(wǎng)為主要研究對(duì)象,分別從有源配電網(wǎng)饋線終端單元裝置(Feeder Terminal Unit,FTU)優(yōu)化布置研究、故障區(qū)域定位算法以及故障測(cè)距算法等方面展開(kāi)有源配電網(wǎng)故障定位技術(shù)研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：首先,從有源配電網(wǎng)的故障定位技術(shù)角度,提出了一種適應(yīng)DG接入的有源配電網(wǎng)FTU優(yōu)化布置算法。結(jié)合有源配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特征,通過(guò)在有源配電網(wǎng)內(nèi)優(yōu)化布置FTU可以保證有源配電網(wǎng)的狀態(tài)估計(jì)精度要求。通過(guò)FTU實(shí)現(xiàn)對(duì)故障區(qū)域的有效隔離,分析了FTU的布置情況對(duì)故障發(fā)生后有源配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)故障停電損失影響。在此基礎(chǔ)上以有源配電網(wǎng)中FTU布置數(shù)量最少為目標(biāo)函數(shù),以滿足有源配電網(wǎng)的狀態(tài)估計(jì)精度要求和故障停電損失要求為約束條件,建立了FTU優(yōu)化布置數(shù)學(xué)模型,并且采用遺傳算法進(jìn)行求解。仿真算例驗(yàn)證了優(yōu)化布置算法的正確性和有效性。其次,針對(duì)有源配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生短路故障的情況,提出了一種適用于含多電源的有源配電網(wǎng)故障區(qū)域定位算法。分析了有源配電網(wǎng)的故障特性,根據(jù)有源配電網(wǎng)內(nèi)FTU的布置情況對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了不同區(qū)域的劃分。以劃分后的網(wǎng)絡(luò)子區(qū)域?yàn)榉治鰧?duì)象,通過(guò)分析區(qū)域中所有FTU端口的類型及FTU檢測(cè)到的故障電流,在此基礎(chǔ)上根據(jù)故障定位判據(jù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)故障所在區(qū)域的準(zhǔn)確定位。仿真算例驗(yàn)證了在有源配電網(wǎng)的不同區(qū)域內(nèi)發(fā)生故障時(shí),算法均能實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)故障區(qū)域的準(zhǔn)確定位,且算法不受DG輸出容量變化的影響。最后,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)故障區(qū)域內(nèi)故障點(diǎn)位置的精確測(cè)距,提出了一種有源配電網(wǎng)的故障測(cè)距新算法。算法將故障區(qū)域視為多端口故障網(wǎng)絡(luò)模型,根據(jù)故障區(qū)域的所有FTU端口的故障信息建立FTU測(cè)量點(diǎn)電壓方程組,通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到非線性故障測(cè)距方程組。采用牛頓-拉夫遜法對(duì)此方程組進(jìn)行求解,確定故障點(diǎn)所在故障區(qū)域中的具體位置。對(duì)于故障區(qū)域中包含多條支路的情況,通過(guò)多次故障測(cè)距過(guò)程最終確定故障點(diǎn)位置。仿真算例分析表明,故障測(cè)距算法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障點(diǎn)的精確定位,且算法不受過(guò)渡電阻的影響,算法的故障測(cè)距精度較高,適用范圍廣。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM732

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本文編號(hào)：1175168