复杂中压配电网的可靠性研究

针对复杂中压配电网的特点,提出了一种复杂中压配电网络可靠性评估快速算法—化简分块算法。该评估算法利用网络等值,将各分支馈线等效为等值元件,再利用邻接矩阵将简化后的系统划分为若干块,然后以块为单位进行故障分析,计算中采用基于故障扩散的搜索方法确定故障节点类型,从而计算每个负荷点以及馈线和系统的可靠性指标。利用该算法可快速地实现网络的可靠性评估,通过算例证实了其高效性和工程实用性。     

中压配电网可靠性理论计算及分析

为评估西安城东地区中压配电系统的可靠性，利用重庆大学开发的中压配电网可靠性计算程序，运用基于故障扩散的复杂中压配电系统可靠性评估算法对该局12座变电站10kV配电网的57回出线进行可靠性理论计算。该算法对复杂的中压配电系统(带子馈线)有较强的处理能力，利用故障扩散方法确定节点的故障类型。根据故障的类型，便可形成相应的节点、馈线及系统的可靠性指标。通过计算分析，得到12座变电站的系统平均供电可用率等一系列指标，并以豁口站为例进行系统结构与可靠性关系及元件对电网可靠性影响的分析。分析表明，系统的分支数及开关设备的配置对系统可靠性水平有较大影响。线路故障对豁口变可靠性影响较大，变压器故障影响则较小，因此，加强线路的管理维护以降低线路故障，对提高豁口变电站10kV配电网的可靠性有积极作用。计算所得的量化信息可为电网运行方式、元件检修及进一步扩建改造提供决策依据。     

复杂中压配电网可靠性评估新方法

提出了一种基于馈线分区和等值法相结合的复杂中压配电网可靠性评估算法。根据配电网络的拓扑结构,以开关为边界,将馈线网络进行分区,形成配电网络的区域节点模型。然后对简化网络进行分层,采用网络可靠性等值方法,将配电网络区域节点模型等效为简单的纯辐射状网络模型,利用故障模式及故障后果分析法计算负荷点的可靠性指标。采用邻接矩阵表示网络拓扑,通过对邻接矩阵的搜索和修改实现馈线的分区以及网络的等值过程。通过对RBTS算例的计算,证明该算法适合于复杂中压配电网的可靠性评估。     

辐射状配电系统可靠性评估的故障遍历算法

提出一种辐射状配电系统可靠性评估的故障遍历算法。该算法能有效地考虑系统的容量约束 ,尤其适用于含大量子馈线和隔离开关的复杂配电网络。利用树的后向父节点搜索技术确定故障所属断路器的动作 ,利用树的广度优先遍历算法和深度优先遍历算法分别确定隔离开关的故障隔离范围及负荷点的故障类型。该算法根据配电系统的结构特点 ,将树的先根优先遍历和后根优先遍历技术分别用于配电网潮流的功率前推和回代计算 ,能较好地与可靠性评估算法相结合。经算例验证 ,该算法能有效地考虑配电系统的各种网络拓扑结构 ,提高可靠性评估的精度 ,是一种较为实用的可靠性评估算法     

基于馈线分区的中压配电系统可靠性评估

该文采用一种区域网络模型进行中压配电系统可靠性评估。根据自动开关装置和手动开关装置的位置，提出了以馈线为单位，将网络划分为自动隔离区和手动隔离区的馈线分区思想。在分区基础上，将馈线定义为区域节点和开关弧构成的区域网络模型。采用区域故障模式影响分析法进行系统可靠性评估。该算法便于处理带子馈线的复杂配电系统可靠性评估问题，可以考虑开关故障、自动装置不可靠动作、备用电源、计划检修等多种情况。通过对RBTS算例的计算，证明了该方法的有效性。     

基于开关影响范围的复杂配电网可靠性顺流评估算法

以开关为对象，提出了复杂中压配电网可靠性顺流评估算法。该算法根据原始数据形成开关对作用元件、节点和开关对之间的父子关系矩阵，以开关对的作用元件组为单位进行可靠性分析，避免了复杂的故障搜索，根据开关对之间的父子关系矩阵可快速确定节点的故障类型，形成系统和节点的可靠性指标。RBTS-bus6系统和实际中压配电系统的仿真计算结果表明了该算法的正确性、高效性和实用性。     

辐射型配电网络可靠性中节点编号优化算法的研究

充分考虑10 kV配电网络辐射型的结构特点,优化节点编号方案,采用树结构的改进遍历算法,运用面向对象语言,对辐射型配电网络进行可靠性评估。在形成的树型拓扑结构中,以故障处为分界点,按靠近电源和远离电源将树分为向前和向后两部分,利用树的逆向遍历技术在向前部分仅搜索父节点即可确定故障的影响区域;在向后部分正向搜索判断故障区域内节点的故障类型。该方法表示简单,便于编程实现,大大提高了搜索效率;可准确地表示各种拓扑结构的辐射型网络,尤其适用于含有多分支馈线的复杂结构。求出的配电网络可靠性指标,为系统损失电量的计算及电网的规划等提供理论依据。     

辐射型配电网络可靠性中节点编号优化算法的研究

充分考虑10 kV配电网络辐射型的结构特点,优化节点编号方案,采用树结构的改进遍历算法,运用面向对象语言,对辐射型配电网络进行可靠性评估.在形成的树型拓扑结构中,以故障处为分界点,按靠近电源和远离电源将树分为向前和向后两部分,利用树的逆向遍历技术在向前部分仅搜索父节点即可确定故障的影响区域;在向后部分正向搜索判断故障区域内节点的故障类型.该方法表示简单,便于编程实现,大大提高了搜索效率;可准确地表示各种拓扑结构的辐射型网络,尤其适用于含有多分支馈线的复杂结构.求出的配电网络可靠性指标,为系统损失电量的计算及电网的规划等提供理论依据.     

配网自动化系统中小电流接地故障区段定位方法

中国中压配电网以架空线为主,多为小电流系统,单相接地故障占到电网故障总数的80%以上,但中国配网自动化系统基本上没有小电流接地故障定位功能,使配网自动化系统在提高可靠性的作用上大打折扣。给出一种小电流接地故障区段定位新方法,在线路上配置广域相量测量固定测点,获取小电流电网单相接地故障特征信息。基于测点相邻矩阵区段起始测点标识向量和故障路径标识向量概念,提出确定故障区间边界节点算法。物理模拟实验和挂网测试表明:该故障分区分段定位方法能够在线求解小电流接地故障段边界节点,缩小线路维护巡视范围。确定故障区间边界节点算法还可用于确定故障区相关负荷开关,为线路维护和馈线自动化提供依据。     

分层搜索技术应用于配电网可靠性评估的研究

针对中压配电网络多分支、互联络、自备用的复杂情况,提出了一种基于分层搜索技术的可靠性评估算法.该算法以馈线为基本单位,无需简化等值,结合广度优先搜索方法中的分支线分层搜索技术建立网络模型.依层次遍历网络,快速确定故障隔离区域、备用电源投切并最大限度地转供负荷,进而划分负荷类型,统计得出系统和用户的可靠性指标.RBTS-bus6系统验证表明,该算法不但能准确地描述网络结构,而且能结合现代配电系统的自动化水平高效地处理大规模分支线,有效提高了可靠性评估的精度和速度.     

一种辐射型配电网潮流的改进算法

本文介绍了一种简便高效的求解辐射型配电网潮流的算法。用一个结构矩阵明确辐射型配电网中各条支路以及各个节点间的结构关系。再结合此结构矩阵,应用迭代法,求得辐射型配电网中各个节点的电压幅值和电压相位角。在求解过程中使用了一个支路计算顺序矩阵,该矩阵的应用,使得这种基于结构矩阵的辐射型配电网的算法效率得到了极大的提高,在三个不同的辐射型配电网上的测试结果也证明了改进后算法具有更快的收敛性和更高的计算精度。     

复杂配电系统电压跌落状态估计可观性分析

电压跌落状态估计算法(SSE算法)是一种基于单电源辐射状网络结构的二阶曲线拟合算法。但是目前众多分布式发电接入及小电厂并网发电使得配电网络结构呈现复杂化、多电源化,传统电压跌落状态估计算法无法直接使用。针对该问题,提出了电压跌落状态估计可观性的概念,并且从故障电流叠加的角度出发,构造了电压跌落状态估计可观性的数学模型,合理地解决了部分故障路段不可观的问题,使得SSE算法可以应用到多电源复杂配电系统中。     

考虑传输容量约束的配电网可靠性快速评估

在最短路法的基础上提出一种等值递推的可靠性等值计算方法,该方法按负荷点与馈线根节点之间的距离对其进行分层排序,并根据负荷所在节点的层号逐级计算其可靠性指标。在计算每一层负荷点的可靠性时,同时求出该层及以上所有设备的可靠性等值电路并为后续计算所用。另外提出一种计算形式简单的应用于辐射状电网的定雅可比矩阵牛顿潮流法,用于计算传输容量对配电系统可靠性的影响。基于图上因子分解法对辐射状电网的网络拓扑和因子图的拓扑进行了分析,证明2者是相同的,在此基础上开发了与面向支路的前代、回推法具有相似程序实现形式的牛顿潮流算法。该算法易于编程实现,同时保持了传统牛顿法的快速收敛性的优点。算例结果表明文章提出的可靠性评估算法具有较高效率。     

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。     

计及电压暂降和保护性能的配网可靠性算法

提出一种计及电压暂降和保护性能的配电网可靠性算法。运用蒙特卡洛法模拟故障的各种信息;采用故障电流补偿法计算系统故障后各节点电压;根据系统故障后线路保护的动作性能确定各负荷节点的电压暂降持续时间,从而进一步判断敏感负荷是否停运;将故障点法与临界距离法相结合,提出一种计算电压暂降域的方法。最后比较了计及电压暂降和保护性能前后的配电网可靠性指标变化。该算法采用的模型是RBTS测试系统的第6母线,运用上述算法计算了它的暂降域和可靠性指标。     

Single‐phase‐to‐ground fault feeder identification based on the feature between voltage and integration of current

The availability of an accurate fault identification technique can result in considerable reduction in the restoration time of a faulted distribution network. In this paper, a fault feeder identification strategy for distribution network grounded by a Petersen coil based on the feature between voltage and integration of current is proposed in which the frequency band concerned is involved. First, the phase–frequency characteristics, which depend on the parameters of the distribution feeders, are analyzed for the characteristic frequency band. Also, the relation between the voltage and the integrated current is given in detail. Then, the value of the average ratio of the zero‐sequence voltage in the bus and integrated current in the feeders can be used to establish the detection criterion to discriminate between healthy feeders and the faulty one. Finally, the reliability and the validity of this algorithm are extensively studied with PSCAD /EMTDC , in which a wide range of fault conditions with different fault resistances are taken into account. © 2017 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

计及负荷分级与孤岛运行的配电网供电恢复策略

针对现有的配电网供电恢复策略都没有考虑重要负荷的优先恢复供电,以非故障失电区域的一级负荷的有功负荷作为制定划分孤岛范围与初始恢复方案的依据,通过判断分布式电源容量与可转供线路容量之间的关系,确定孤岛范围,达到孤岛范围内与孤岛范围外负荷的最大恢复。在确定孤岛范围之后,采用广度搜索算法计算供电邻接表,确定一级负荷的供电恢复策略,再使用匈牙利算法确定非故障区的二、三级负荷供电,避免重要负荷在故障恢复决策中误切除的可能,算例分析验证了算法的可行性。