基于馈线区间和GIS的配电网网损计算拓扑分析方法

结合配电自动化的工程实际问题,提出将馈线区间作为一个图,并将区间内各节点作为图的顶点,节点间线段作为图的弧,以线路潮流的方向作为弧的方向,并由此建立了配电网馈线区间的数学模型。在该模型的基础上定义了区间的网基结构矩阵和有向描述矩阵,并将其进一步结构化。从而得到能与GIS平台拓扑分析功能紧密结合的数据结构和计算分析方法。最后,描述了基于该方法的网损计算过程,并讨论了对不完整量测数据的处理问题。     

配电网的简化模型

提出了一种配电网简化模型：将配电网的馈线开关当作节点,将馈线当作弧。定义了描述配电网潜在连接关系的网基结构矩阵和描述配电网当前连接关系的弧结构矩阵,并讨论了根据配电网潜在连接关系和馈线开关的位置推算出配电网当前连接关系的方法。定义了负荷矩阵,并讨论了根据节点负荷推算出馈线供出负荷的方法及根据馈线供出负荷堆算出节点负荷的方法。基于这些新模型,发展了故障区域判断、健全区域优化恢复供电、配电负荷均衡化及配电网调度仿真的方法,即使在严重缺乏量测数据的情况下,也实现了配电网自动化高级应用功能。     

基于支路-节点的配电网馈线故障定位矩阵算法

提出一种基于支路-节点的配电网故障定位的矩阵新算法,将配电网中的馈线断路器,重合器作为图的节点,馈电线路作为图中的边,定义了网络描述矩阵.通过算例证明该算法是正确的。该算法无需进行繁琐的矩阵计算及判据矩阵的规格化处理,大大缩短了对故障的定位和隔离时间,又保证了规则的客观性。     

基于配电监控终端的配网故障区域判断和隔离

为充分发挥日益完善的馈线自动化硬件系统的功能来达到迅速判断隔离配网故障区域的目的 ,算法采用变结构耗散网络配网模型 ,将配电网的开关看作图的顶点 ,将其馈线看作图的弧 ,并将流过开关的电流当作顶点的负荷 ,将馈线供出的负荷 (即接于该馈线的配电变压器供出的负荷 )当作弧的负荷 ,通过合理配置配电监控终端快速构成配网归一化负荷矩阵 ,从而进行过热弧搜索以有效地解决配电网络故障区段的判断和隔离问题。实践结果表明使用本算法能快速有效地达到目的。同时给出了算法中关键模块的程序框图 ,对算法中的稀疏矩阵数据结构也进行了详细描述     

基于配电监控终端的配网故障区域判断和隔离

为充分发挥日益完善的馈线自动化硬件系统的功能来达到迅速判断隔离配网故障区域的目的,算法采用变结构耗散网络配网模型,将配电网的开关看作图的顶点,将其馈线看作图的弧,并将流过开关的电流当作顶点的负荷,将馈线供出的负荷(即接于该馈线的配电变压器供出的负荷)当作弧的负荷,通过合理配置配电监控终端快速构成配网归一化负荷矩阵,从而进行过热弧搜索以有效地解决配电网络故障区段的判断和隔离问题.实践结果表明使用本算法能快速有效地达到目的.同时给出了算法中关键模块的程序框图,对算法中的稀疏矩阵数据结构也进行了详细描述.     

基于网形结构矩阵的单电源配电网故障定位方法

将配电网络馈线作为有向边,用反映配电网当前运行方式的网形结构矩阵作为网络描述矩阵对配电网拓扑结构进行描述,可以有效解决单电源配电网的故障区间判断,减少计算量,优化实时网络结构。     

基于网形结构矩阵的单电源配电网故障定位方法

将配电网络馈线作为有向边,用反映配电网当前运行方式的网形结构矩阵作为网络描述矩阵对配电网拓扑结构进行描述,可以有效解决单电源配电网的故障区间判断,减少计算量,优化实时网络结构。     

基于节点-支路关联矩阵的配电网馈线故障区域定位算法

提出了一种以开关作为支路,以开关两端的馈线作为节点的节点-支路关联矩阵描述配电网馈线拓扑结构,并给出了基于这种关联矩阵的故障区域定位新算法。通过算例证明该算法是正确的。计算中无须进行矩阵计算和判据矩阵的规格化处理,大大减少了故障区域判据矩阵的维数。提高了计算速度,同时对于支路末梢的故障区域也能正确判断。     

配电网故障区间判断的新型矩阵算法

针对配电网故障区间的判断问题，利用配电网的结构和运行特点，提出将馈线作为树或有向图来描述，并构造了基于开关和双亲表示法的馈线有向描述模型。在此模型基础上，结合故障信息矩阵建立了一种配电网故障区间判断的新型矩阵算法。通过对该算法适用性的讨论，扩展了其对多电源网络的处理能力，算例证明该算法对单重故障是很有效的。同时，该文也探讨了其在多重故障模式下的解算能力，虽然有一定的局限性，但通过仿真表明很多情况下还是有效的。     

分布式光伏对智能配网馈线电压影响灵敏度研究

以配网馈线为研究对象,提出没有光伏和有光伏接入下的馈线节点电压变化灵敏度矩阵,指出不同节点处的功率变化与电压变化之间的关系;并对长距离有分支的辐射型馈线进行仿真,验证灵敏度矩阵的有效性和正确性。灵敏度矩阵可以用来分析分布式光伏接入馈线引起的节点电压变化,特别对于偏远地区供电半径较大的长距离馈线,提前预判馈线节点电压的越限可能性。同样,灵敏度矩阵可以延伸到更多馈线形成的配电网络节点电压的分析、无功补偿和分布式光伏的布点规划,可以作为研究配网功率置信区间判据,判别电压波动裕度,以此作为配网馈线自动化和配网自愈的负荷转移的判据,提高配网电压质量和供电可靠性。     

配电网故障判断与负荷均衡化

提出一种配电网简化模型 :将馈线开关当做节点 ,将馈线当做弧 ,从负荷的角度描述配电网 ,并采用邻接表的数据结构加以描述。在此基础上发展了配电网故障区域判断方法 ,讨论了以最少的开关操作隔离故障区域的方法。提出一种以联络开关为核心的用于负荷均衡化的配电网络重构方法 ,将每个联络开关对应的两条馈线看做馈线偶 ,分别定义了馈线偶和配电网的负荷均衡率 ,并以此作为网络重构的评价函数 ,配电网络重构过程由若干馈线偶内负荷均衡化过程组成 ,这种方法具有迭代次数少和不需要量测馈线配电变压器参数等优点。文中给出了典型实例     

配电馈线地理图到电气接线图的转换

为了将配电馈线的地理接线图转换为电气接线图,建立了基于图论的配电网模型。根据空间位置和所含节点数目对分支进行分级,将一条馈线分解成由若干分支构成的集合。在电气接线图上,遵循将偶数级分支水平放置,将奇数级分支垂直放置,并注意确保各个分支的相对走向不变的原则,按照分支级数由小到大的顺序每次添加一条分支,若产生交叉或重叠则采取水平或垂直一维局部拉伸平移法来消除,从而根据馈线的地理接线图逐步生成了电气接线图。结合实例详细说明了所提出方法的基本原理,结果表明该方法可行。     

基于功率方向的区域智能配电网保护方案及应用

结合某区域智能配电网的接线形式,提出了一种应用于该配电网的基于功率方向的保护方案。该方案根据系统假定功率方向和网络中各节点的有向连接关系构建网络功率矩阵,将配电网络节点分为环网节点和末端节点,通过环网馈线段或末端馈线段故障时馈线段2端节点的功率方向特性准确定位故障区段,给出故障隔离跳闸策略。介绍了该区域智能配电网保护系统的网络结构,并在该区域智能配电网保护系统上模拟了多重复杂故障算例,分析结果表明该保护系统不需要多级配合,能够最小范围地快速隔离故障,保证配电网供电可靠性.     

基于注入信号法的配电网单相接地故障自动定位算法

提出基于注入信号法的自动故障定位算法,以安装在馈线上的注入信号探测器为节点形成馈线的网络描述矩阵L,上传的注入信号探测信息形成故障信息矩阵G,G和L经过运算得到故障判定矩阵P。根据粗糙集理论,以故障馈线上的注入信号探测器为研究论域和条件属性,根据P形成故障判定信息表,用可辨识矩阵约简故障判定信息表得到核属性集合,核属性集合中的元素对应检测到注入信号电流的探测器,从而找到故障所在区段。该算法与故障馈线是否有分支无关,并提出了注入信号信息不完备时的解决方法。实际工程的成功应用证明了该算法的有效性。     

配电网故障区段判断和隔离的综合矩阵法

充分利用配电网的结构特点,在馈线终端单元(FTU)装置中设置2种工作模式。首先,根据网络中开关的连接关系和假定的正方向建立一个网络描述矩阵D,从FTU得到故障状态变量值构成馈线节点故障信息矩阵G,功率方向上相邻的2个故障状态变量值进行异或运算,修正D中的故障信息元素,得出故障判别矩阵P。依据P中值为1的元素在P矩阵的位置,轻易判断出故障区段的位置。算法直观,实时性、适用性强,并且同时发生多处故障时同样有效。     

基于终端配置影响关系的可靠率评估算法

针对当前配电自动化可靠性评估过程中,故障研判和开关控制考虑不全面的情况,提出了一种基于终端配置影响关系的可靠率算法.将馈线根据用户信息拆分为馈线基段,依据终端配置位置确定馈线分段关系矩阵和馈线基段影响矩阵,代入故障处理相关参数得出结果.模拟计算了架空线路的三种终端配置方案,结果表明该算法能够有效求解复杂网架结构下不同终端类型和位置条件下的可靠率,为配电自动化终端配置方案的选择提供参考依据.     

基于整数线性规划的配电网故障定位容错算法

为了提高配电网馈线故障定位的速度和容错能力,提出一种基于整数线性规划模型的配电网故障区段定位容错算法。将各馈线终端单元(Feeder Terminal Unit, FTU)的漏报、误报状况和馈线状态作为决策变量,基于最小故障诊断集理论,建立计及FTU漏报、误报信息的故障定位模型。针对逻辑运算在求解大规模配电网故障区段时建模复杂、算法受限的问题,构建基于代数关系运算的开关函数,并提出一种逻辑关系线性化策略将约束条件线性化。所建模型采用具有良好数值稳定性的常规优化方法进行决策,以保证解的全局最优性。仿真算例表明,所提方法定位准确高效、容错性强,在正确定位故障馈线区段的同时能获取具体节点的漏报、误报状况,适用于多节点过流信息发生畸变的大型配电网络。     

馈线自动化系统的集中智能控制模式

针对馈线自动化系统的基本需求，分析了不同故障处理模式的原理及优缺点，提出基于配电网全局拓扑信息的集中式馈线控制方案，详细介绍了该方案的系统模型，故障处理步骤和软件结构。在建立配电网物理模型时引入“区段”元件以简化配电网络结构的描述方式，在故障恢复过程的路径搜索和连通性分析步骤中，仅将区段作为具有单端节点和多端节点的元件来处理，而在详细的潮流计算及方案分析步骤中再考虑区段内部的元件组成及连接关系。以此建模不仅能够提高网络连通性分析的效率，而且有助于形成故障恢复的推理模型和优化控制策略。