【摘要】：現(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)模日益增大,其控制和保護系統(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)定運行的關(guān)鍵因素之一�；谙嗔繙y量單元(PMU)的廣域測量系統(tǒng)(WAMS),可在電網(wǎng)運行狀態(tài)下進行在線同步測量,為實現(xiàn)全網(wǎng)實時故障診斷創(chuàng)造了條件。本文以推進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,以研究基于PMU的電網(wǎng)故障定位算法為目標(biāo),對WAMS及PMU的發(fā)展前景,組成原理,高級應(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)狀進行分析總結(jié),深刻解析PMU在故障分析領(lǐng)域的配置特點,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)實時故障診斷的整體框架,并通過仿真對算法性能進行詳細驗證。本論文的主要研究內(nèi)容及科研成果可歸納為以下幾個部分:1、基于分散控制思想,研究聚類分析基本理論。對譜系聚類分析的常用方法及具體步驟展開分析比較,結(jié)合電力系統(tǒng)節(jié)點間電氣距離直接反映節(jié)點間電氣聯(lián)系緊密程度的特點,選定最小距離法對電力系統(tǒng)展開聚類分析。2、提出基于PMU優(yōu)化配置和聚類分析的電力系統(tǒng)分區(qū)方法。對系統(tǒng)可觀測性與PMU配置的關(guān)系展開研究,選定能滿足系統(tǒng)故障可觀測性的PMU間隔母線配置方案,對其應(yīng)用于故障診斷領(lǐng)域的合理性進行驗證。將PMU間隔母線配置與基于最小距離法的譜系聚類相結(jié)合,提出基于PMU優(yōu)化配置及聚類分析的電力系統(tǒng)分區(qū)方法,并在IEEE39節(jié)點系統(tǒng)中進行算例分析。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,進行故障子系統(tǒng)識別。采用按P值大小對各子系統(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,對各子系統(tǒng)依序展開故障搜索,當(dāng)連續(xù)兩個子系統(tǒng)均未發(fā)現(xiàn)故障時停止搜索,從而減少對其他無故障子系統(tǒng)進行故障診斷的次數(shù),提高算法運行效率。在子系統(tǒng)內(nèi)進行故障定位時,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)點方程,克服電流互感器飽和的影響。算法易于實現(xiàn),計算量小,仿真證實算法定位準(zhǔn)確,不受故障類型,系統(tǒng)結(jié)構(gòu),過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現(xiàn)故障定位,并能夠在多重故障下實現(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,并通過仿真證實其有效性。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信息缺失時完成故障診斷的結(jié)論。因此,結(jié)合兩種算法的優(yōu)勢,對論文故障診斷整體框架進行完善和補充,最終得到改進的基于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的廣域測量系統(tǒng)，這也是我自主知識產(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數(shù)據(jù)，對擾動分析起了關(guān)鍵性的幫助。該成，首先實現(xiàn)對系統(tǒng)動態(tài)過程的監(jiān)測分析，二期逐步與ＥＭＡ及統(tǒng)接口兼容并連接，最終實現(xiàn)江蘇電網(wǎng)實時動態(tài)控制［１］。逡逑廣域量測技術(shù)的逐漸成熟及在多個方面的良好表現(xiàn)，全國各地電建設(shè)基于ＧＰＳ／ＰＭＵ的同步相量監(jiān)測及廣域測量系統(tǒng)，如華東北電網(wǎng)ＷＡＭＳ，，河南電網(wǎng)ＷＡＭＳ等。與此同時，國內(nèi)對ＰＭ改進及功能擴展。２００８年，國家電科院研制出新型分布式ＰＭＵ所示。子站以電力實時動態(tài)監(jiān)測裝置為核心，基于ＧＰＳ時鐘同不同位置ＰＭＵ同步相量采集及實時上傳，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)預(yù)測，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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM732;TM933.313

【參考文獻】

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本文編號：2671356