【摘要】：現(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)模日益增大,其控制和保護(hù)系統(tǒng)更加復(fù)雜,局部故障波及范圍增大的幾率隨之增加。提高電力系統(tǒng)故障診斷能力,成為保證大規(guī)�；ヂ�(lián)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一�；谙嗔繙y(cè)量單元(PMU)的廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS),可在電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行在線同步測(cè)量,為實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)實(shí)時(shí)故障診斷創(chuàng)造了條件。本文以推進(jìn)WAMS及PMU在電力系統(tǒng)故障診斷領(lǐng)域的應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn),以研究基于PMU的電網(wǎng)故障定位算法為目標(biāo),對(duì)WAMS及PMU的發(fā)展前景,組成原理,高級(jí)應(yīng)用以及基于PMU/WAMS的現(xiàn)代電力系統(tǒng)故障定位研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析總結(jié),深刻解析PMU在故障分析領(lǐng)域的配置特點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)代電力系統(tǒng)的分散控制思想,提出基于有限PMU的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)故障診斷的整體框架,并通過(guò)仿真對(duì)算法性能進(jìn)行詳細(xì)驗(yàn)證。本論文的主要研究?jī)?nèi)容及科研成果可歸納為以下幾個(gè)部分:1、基于分散控制思想,研究聚類(lèi)分析基本理論。對(duì)譜系聚類(lèi)分析的常用方法及具體步驟展開(kāi)分析比較,結(jié)合電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)間電氣距離直接反映節(jié)點(diǎn)間電氣聯(lián)系緊密程度的特點(diǎn),選定最小距離法對(duì)電力系統(tǒng)展開(kāi)聚類(lèi)分析。2、提出基于PMU優(yōu)化配置和聚類(lèi)分析的電力系統(tǒng)分區(qū)方法。對(duì)系統(tǒng)可觀測(cè)性與PMU配置的關(guān)系展開(kāi)研究,選定能滿足系統(tǒng)故障可觀測(cè)性的PMU間隔母線配置方案,對(duì)其應(yīng)用于故障診斷領(lǐng)域的合理性進(jìn)行驗(yàn)證。將PMU間隔母線配置與基于最小距離法的譜系聚類(lèi)相結(jié)合,提出基于PMU優(yōu)化配置及聚類(lèi)分析的電力系統(tǒng)分區(qū)方法,并在IEEE39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中進(jìn)行算例分析。3、提出基于有限PMU及線路集中參數(shù)模型的多端故障定位算法,形成電力系統(tǒng)故障診斷的整體框架。子系統(tǒng)劃分后,提出利用子系統(tǒng)故障可疑指數(shù)P,進(jìn)行故障子系統(tǒng)識(shí)別。采用按P值大小對(duì)各子系統(tǒng)降序排序的方式,表征子系統(tǒng)內(nèi)部故障的可能性。之后,對(duì)各子系統(tǒng)依序展開(kāi)故障搜索,當(dāng)連續(xù)兩個(gè)子系統(tǒng)均未發(fā)現(xiàn)故障時(shí)停止搜索,從而減少對(duì)其他無(wú)故障子系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的次數(shù),提高算法運(yùn)行效率。在子系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行故障定位時(shí),提出基于有限PMU及線路集中參數(shù)模型的多端故障定位算法。將子系統(tǒng)內(nèi)的每條線路逐一假設(shè)為故障線路,僅利用母線正序電壓的故障分量建立阻抗型節(jié)點(diǎn)方程,克服電流互感器飽和的影響。算法易于實(shí)現(xiàn),計(jì)算量小,仿真證實(shí)算法定位準(zhǔn)確,不受故障類(lèi)型,系統(tǒng)結(jié)構(gòu),過(guò)渡電阻及電流互感器飽和的影響,在有PMU信息缺失情況下仍能實(shí)現(xiàn)故障定位,并能夠在多重故障下實(shí)現(xiàn)故障診斷。4、提出基于有限PMU及線路貝瑞隆模型的多端故障定位方法,完善系統(tǒng)故障診斷整體框架�？紤]到輸電線路分布電容的影響,結(jié)合PMU配置,根據(jù)各PMU經(jīng)不同出線推導(dǎo)至同一母線的電壓相同的原理,構(gòu)造基于貝瑞隆模型的故障線路多端定位公式,并通過(guò)仿真證實(shí)其有效性。在仿真分析中,將基于貝瑞隆模型和線路集中參數(shù)模型的兩種故障定位算法進(jìn)行比較,得出基于貝瑞隆模型的故障定位算法定位精度更高,基于集中參數(shù)模型的故障定位算法能在子系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生PMU信息缺失時(shí)完成故障診斷的結(jié)論。因此,結(jié)合兩種算法的優(yōu)勢(shì),對(duì)論文故障診斷整體框架進(jìn)行完善和補(bǔ)充,最終得到改進(jìn)的基于PMU優(yōu)化配置的電力系統(tǒng)故障診斷整體框架。
【圖文】：

）邐２００３年，江蘇省電力公司、北京四方同創(chuàng)，以及清華大學(xué)共同了符合ＩＥＥＥ１３４４標(biāo)準(zhǔn)的基于ＰＭＵ的廣域測(cè)量系統(tǒng)，這也是我自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ＷＡＭＳ。２００５年１０月２８日，江蘇電網(wǎng)ＷＡＭＳ集并上傳了完整的擾動(dòng)數(shù)據(jù)，對(duì)擾動(dòng)分析起了關(guān)鍵性的幫助。該成，首先實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的監(jiān)測(cè)分析，二期逐步與ＥＭＡ及統(tǒng)接口兼容并連接，最終實(shí)現(xiàn)江蘇電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制［１］。逡逑廣域量測(cè)技術(shù)的逐漸成熟及在多個(gè)方面的良好表現(xiàn)，全國(guó)各地電建設(shè)基于ＧＰＳ／ＰＭＵ的同步相量監(jiān)測(cè)及廣域測(cè)量系統(tǒng)，如華東北電網(wǎng)ＷＡＭＳ，，河南電網(wǎng)ＷＡＭＳ等。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)對(duì)ＰＭ改進(jìn)及功能擴(kuò)展。２００８年，國(guó)家電科院研制出新型分布式ＰＭＵ所示。子站以電力實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)裝置為核心，基于ＧＰＳ時(shí)鐘同不同位置ＰＭＵ同步相量采集及實(shí)時(shí)上傳，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)預(yù)測(cè)，為系統(tǒng)各種異常事件提供同步豐富的信息［２６］。逡逑

一之中間矩離圖
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM732;TM933.313

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2671356