基于双亲节点矩阵拓扑识别的配电网故障判断新算法

配电网结构的双亲节点矩阵经过拓扑识别后,分离为常规馈线双亲接点矩阵和T型馈线双亲接点矩阵,然后分别判断常规馈线上的故障和T型馈线上的故障。同时对原有的基于FTU的故障定位方法进行改进,形成了一种T型馈线故障定位的新方法。此方法无须进行复杂的矩阵计算和规格化处理,可以直观地定位T型馈线区域的故障。通过配电网多点电源多点故障下的算例计算验证了此算法的正确性。     

配电网故障区域判断的支路矩阵算法

分析了目前配电网故障定位算法中存在的问题,针对辐射状馈线或树状馈线的单电源单一故障和多电源并列运行的多重故障问题,提出了支路矩阵算法,根据从故障区域到电源所经历的过流节点数最多来确定故障区域.不仅能对配电网单一故障进行定位,而且能对配电网末端故障、分支节点故障以及多电源复故障做出快速、准确的诊断.如果配电网扩建新增馈线,只需增加支路数.该算法原理简单,运算量小,计算速度快,能够满足在线应用的要求.     

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。     

配电网故障区间判断的新型短阵算法

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，并构造了在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，另然有一定的局限性，但通过仿真表明很多情况下还是有效的。     

基于等级区域划分的故障定位矩阵算法

针对配电网故障定位矩阵算法中存在的问题,提出了一种区域判断的矩阵算法,该方法可用于单电源单一故障与多电源多故障的配电网的故障定位。首先对每条路径上的节点进行等级划分,从而构成支路矩阵;再通过支路矩阵与故障信息矩阵的运算得到故障判断矩阵,由故障判断矩阵可得出故障判据,进而判断出故障所在区域。通过对典型的单电源供电网络和多电源供电网络的算例分析,表明该方法不需要规格化处理,支路矩阵构成简单且计算量小,可快速判断故障位置。     

配电网故障区间判断的通用矩阵算法

根据配电网的各种故障情况提出了一种分区分层判断故障的通用矩阵算法。首先采用分区的思想以常开型联络开关为界将配电网络分成许多小区,根据故障信息粗略判断出发生故障的小区。充分利用配电网的结构特点,在馈线终端单元（FTU）装置中设置三种工作模式。针对发生故障的小区形成网络描述矩阵,根据不同工作模式下的故障信息对网络描述矩阵进行修正形成故障判断矩阵,根据故障判断矩阵中的元素特征就可判断故障发生区间。此算法能够解决像馈线末端故障、环网故障、多电源环网多重故障这些在其它算法中不能全部解决的问题,而且计算量小。     

配电网故障区间判断的通用矩阵算法

根据配电网的各种故障情况提出了一种分区分层判断故障的通用矩阵算法.首先采用分区的思想以常开型联络开关为界将配电网络分成许多小区,根据故障信息粗略判断出发生故障的小区.充分利用配电网的结构特点,在馈线终端单元(FTU)装置中设置三种工作模式.针对发生故障的小区形成网络描述矩阵,根据不同工作模式下的故障信息对网络描述矩阵进行修正形成故障判断矩阵,根据故障判断矩阵中的元素特征就可判断故障发生区间.此算法能够解决像馈线末端故障、环网故障、多电源环网多重故障这些在其它算法中不能全部解决的问题,而且计算量小.     

基于图论的矩阵算法在配电网故障定位中的应用

分析现有配电网故障定位算法的不足,提出一种基于图论知识的改进配电网故障定位算法。该算法首先利用配电网有向拓扑结构生成一个可反映配电网拓扑信息的网络拓扑矩阵,当配电网发生故障时,安装在开关处的馈线终端（FTU）通过通用分组服务技术（GPRS）网络向主站上传故障信号,生成故障信息矩阵,进而得到故障判定矩阵,由故障判据定位故障发生区段。该算法不仅可以对单电源的配电网单重故障定位,对于多电源网络的多重故障以及馈线末端故障也可作出快速判断,同时对于FTU上传的不完备故障信息情况也同样适用。算例测试结果表明,该算法判断简洁直观,计算量小,实用性强,满足现代配网自动化要求。     

基于馈线树动态拓扑的高容错故障定段方法

开关的投切和分布式电源的渗透使得配电网拓扑和运行方式复杂多变,给馈线故障定段带来挑战。提出把馈线拓扑分解为树枝和分叉区两种连接单元的馈线树故障定段法。通过智能馈线终端单元识别馈线上各开关的状态变化以实时更新馈线拓扑信息,计算树枝状态函数。根据节点共识容错判据进行故障区段可信度判断,进一步结合分叉区状态进行交叉验证。对节点信息正方向的定义以过流前潮流信息为基准,解决有源配电网故障电流的方向定义问题。最后通过算例验证所提方法的优越性。     

配电网故障定位的一种改进通用矩阵算法

提出了一种改进通用矩阵算法,该法适用于多电源多故障复杂配网的故障定位。根据配电网的结构特点假定唯一电源和正方向,将各节点的正向连接关系形成网络描述矩阵D,在馈线终端单元（FTU）装置中装设正向过流、反向过流和正常三种工作模式,根据FTU监测到的不同工作模式改写描述矩阵的对角元素形成故障判断矩阵P,运用故障判据快速判断出故障所在区域。该法不需矩阵相乘及规格化处理等繁琐运算,网络描述矩阵形成简单,稀疏性强,计算量小,判断速度快。     

基于T型灰色关联度和KNN算法的低压配电网台区拓扑识别方法

针对目前低压配电网台区拓扑存在记录不准确,人工排查成本高,准确率低的问题。提出了一种基于T型灰色关联度和K-最近邻(K-nearest Neighbor,KNN)算法的低压配电网拓扑自动识别方法。首先计算用户与所属台区电压的T型灰色关联度,对低于设定阈值的可疑用户用KNN算法判断所属台区,完成户变关系识别工作。然后计算新户变关系下用户之间电压的T型灰色关联度,结合拓扑结构图识别馈线中的可疑用户。最后找出与可疑用户最相关的用户,依据电压沿着馈线逐渐降低定位可疑用户在馈线中的位置。算例分析结果表明,该方法能自动识别用户所属台区和馈线,准确率高,实用性好。     

基于故障辅助因子的配电网高容错性故障区段定位方法

针对基于逻辑关系的馈线故障定位间接方法存在过分依赖群体智能优化算法的固有缺陷,采用代数关系描述,构建了基于故障辅助因子的馈线故障区段定位的非线性方程组模型,并采用具有并行特征的牛顿-拉夫逊法进行求解,其优点在于:对报警信息畸变的情况具有强适应性,故障定位时具有高容错性;能够对含T型耦合节点的配电网多重馈线故障区段进行准确定位;无需采用逻辑运算和最优化算法,决策效率高、算法稳定性好;单一故障下可准确定位信息畸变的位置。仿真结果验证了所提方法进行馈线故障区段定位的准确性、快速性和高容错性。     

典型小电流接地故障实例及暂态选线分析

目前对小电流接地故障特征的理论分析已较完善,但缺乏对现场典型小电流接地故障实例的认识及利用典型实例对选线技术的验证。本文介绍了暂态选线方法及原理,并根据现场选线装置实际记录的典型故障实例波形,分析并总结了典型接地故障的发生原因、故障特征及对暂态选线结果的影响。通过对现场典型小电流接地故障实例的分析与总结,有利于提高对现场典型接地故障特征的认识,验证暂态选线装置的可靠性。     

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。     

考虑轨地回路分布式参数的直流牵引供电系统双端稳态故障测距算法

针对城市轨道直流牵引供电系统短路故障定位困难的问题,提出了一种考虑轨地回路分布式参数的双端稳态故障测距算法。在发生短路故障后,利用故障区间相邻牵引变电所馈线直流开关柜的测试电路将直流牵引网电压施加在接触网与钢轨之间,利用2次测量的牵引网端口电阻进行故障测距。在考虑钢轨-大地两层回流结构的基础上,对分布式参数的轨地回路进行T型等效,通过解析计算得到故障距离与端口电阻的表达式。该方法不需要增加额外的故障测距设备且不需要双端数据的同步,不受接触电阻和暂态过程中的钢轨阻抗频率特性的影响。利用CDEGS仿真软件模拟直流牵引供电系统故障,讨论了不同接触电阻、故障点位置、过渡电阻以及电压、电流测量装置测量误差对故障测距精度的影响。在实验室小功率平台上采用裸导线模拟完全绝缘和较低过渡电阻的2种情况,结果验证了所提故障测距算法的有效性和实用性。     

基于配电自动化终端配置方案的供电可靠性评估

建立了架空系统供电可靠性评估模型,分别以架空主干馈线故障和柱上开关故障为研究场景,在馈线满足N-1和不满足N-12种情形下,运用集中式馈线自动化故障处置原理,分析并推导了架空主干馈线故障和柱上开关故障时的户均停电时间计算公式。特别是针对“二遥”和“三遥”终端混合配置情形,枚举“二遥”和“三遥”终端不同数量、不同位置的配置方案,详细分析故障处理过程,推导得出基于“二遥”和“三遥”终端配置数量的架空系统故障平均停电时间计算公式。最后,以某架空区域配电自动化终端建设为例,对研究成果进行了应用。     

A method for fast simulation of multiple catastrophic faults in analogue circuits

The paper offers an efficient method for simulation of multiple catastrophic faults in linear AC circuits. The faulty elements are either open circuits or short circuits. The method exploits the well‐known Householder formula in matrix theory to find the node voltages deviations due to the perturbations of some circuit elements. The main achievement of the paper is a systematic method for performing the simulation of all combinations of the multiple catastrophic faults. The method includes two new procedures enabling us to find very efficiently the node impedance matrix of the nominal circuit and inverses of some matrices corresponding to different fault combinations. The procedures are the crucial point of this approach and make it very efficient. Consequently, the amount of the computing power needed to carry out all the simulations is significantly reduced. Numerical examples illustrating the proposed approach are provided. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

改进引力-斥力算法在配电网单线图自动生成中的应用研究

为了解决现有配电网单线图自动生成后需要大量人工调整才能满足实际需要的问题,基于配电网单线图自动生成系统,提出了一种结合改进引力-斥力算法和地理坐标信息的单线图生成方法。采用分块法对布局进行降维,并结合地理坐标信息进一步优化引力-斥力算法。根据地理信息确定主干线,自适应调节节点间自然连接长度,通过父节点与子节点之间的关系限制节点的移动方向,完成配电网馈线单线图的自动生成。通过仿真与优化前结果进行对比分析,验证了该方法的可行性。结果表明,与优化前相比,该方法能生成线长均匀、信息丰富、清晰易读的配电网馈线单线图,满足电网企业对单线图自动成图方法的实时性需求。     

电气化铁路自耦变压器供电接触网断线接地故障的识别

根据馈线实时功率因数的变化规律,并附加谐波自适应制动判据,文中提出一种电气化铁路自耦变压器(AT)供电接触网断线接地故障识别方法.该方法通过馈线保护装置能够识别出断线接地形成的高阻抗故障(有别于高过渡电阻接地故障),在励磁涌流等暂态及重负荷工况下识别元件不误动,同时解决了AT解列后常规保护可能拒动的问题.目前的高速铁路、重载铁路及客运专线都采用了先进的AT供电模式,文中提出的识别方法具有一定的应用价值并经过了实践检验.     

牵引馈线短路故障的Matlab仿真与分析

牵引馈线短路类型包括瞬时性故障和永久性故障两类,区分瞬时性故障和永久性故障是实现牵引馈线自适应重合闸的关键。该文阐述了在Matlab软件平台上构建牵引供电系统模型的步骤与方法,并进行了实例计算。仿真结果表明,短路后的故障电压波形可以作为区分短路故障类型的判据。