配电网故障判断与负荷均衡比

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。     

基于馈线偶的配电网快速减小网损重构方法

作为配电网自动化高级应用模块,网络重构应满足快速性的要求而达到在线应用的目的。而许多配电网重构方法因追求全局最优或多次潮流计算而不能满足该要求。文中提出一种基于馈线偶的快速减小网损重构方法。该方法利用馈线偶内网损估算公式推导馈线偶内最佳转移负荷来寻找最优分段开关,可以避免多次潮流计算,完成馈线偶内重构。以馈线偶内重构为基础,并按照全网所有馈线偶的联络开关两侧压差的大小顺序进行全网网络重构。全网重构时对所有馈线进行"优化标定",可以起到避免重构死循环和结束全网重构的作用。最后采用13节点和185节点配电网进行了编程计算,结果表明了该方法的快速性和有效性,可以满足配电网重构在线应用的要求。     

配电网故障处理关键技术

为了更好地进行配电自动化工程建设,对全负荷开关馈线、全断路器馈线以及负荷开关与断路器混合馈线情况下的配电网故障处理过程分别进行了论述,指出全负荷开关馈线和全断路器馈线各有利弊,负荷开关与断路器组合馈线能够扬长避短并综合两者的优点.分别针对多分段多联络和多供一备网架结构的模式化故障处理步骤给出了建议,并指出只有结合模式化故障处理才能充分发挥上述网架结构的优势,达到提高配电设备利用率的目的.建议采用超级电容器作为配电自动化系统中备用电源的储能手段,并给出了超级电容器容量的计算方法.     

基于馈线偶的配网快速负荷均衡重构方法

为了实现配网重构的在线应用,使网络中负荷均衡,提高网络可靠性,本文提出了一种基于馈线偶的配网快速重构方法。该方法以馈线偶为单位,利用最佳转移负荷公式在馈线偶内转移负荷,以达到馈线偶内的快速负荷均衡。在此基础上,对全网进行负荷均衡化。全网均衡化按照馈线偶的负荷不均衡程度从重到轻依次进行,重构中通过对馈线偶优化标记的标定及消除,最终达到全网负荷均衡化的目的。算例分析表明本文方法快速有效,可以满足网络重构在线应用的要求。     

配电网概率负荷分析及其应用

文章根据配电自动化系统中馈线终端单元(FTU)采集的历史数据,预测未来各个配电区域的负荷及其概率分布.基于各个区域的负荷相互独立、负荷预测结果呈正态分布的假设,得出流过各个开关的负荷及其概率分布的预测结果.在此基础上提出了体现负荷分布概率的新的配电网安全指标,并建立了能够考虑安全运行因素的网络重构方法.实例表明通过网络优化,可以均衡配电网负荷,并且确保配电网的安全运行.     

分层分区的馈线自动化配置方案研究

针对配电网特点,采取分层分区的馈线自动化配置方案,提高馈线自动化的实用性。将馈线自动化自下而上分为馈线层、馈线岛层和系统层三个层次。在馈线层和馈线岛层上,根据区域的不同特点提出不同的馈线自动化方案。在单电源线路上,采用简单可靠的无通信就地式FA。在馈线分支线的故障隔离上,提出了出线开关两次重合与支线负荷开关故障过流断开相结合的方法。还提出了一种基于故障信号数量求和的智能分布式FA方法。该方法简便直观,联络开关与分段开关判断逻辑可自动切换,能灵活适应运行方式的调整。在系统层的FA方面,通过网络拓扑与优化运行,在主网故障造成大范围停电时通过配电线路转供电来提高供电可靠性,并具有优化网络运行方式,减少停电的作用。     

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。     

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。     

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.     

配电自动化条件下配电系统供电可靠性评估

针对配电自动化新技术的应用提供了提高供电可靠性的情况,建立了面向供电可靠性分析的配电系统简化模型。该模型将复杂配电网分解为许多最小配电区域,分别计算出其等效故障率和等效平均故障修复时间,再以最小配电区域为单位设置故障并分析其后果,还计及了母线、开关故障和检修的影响,并且在分析故障和检修影响时考虑了系统的电气极限容量,在确保系统安全的条件下借助配电自动化,采取以甩负荷最小为目标的网络重构,最终得出各个负荷点以及系统的供电可靠性指标。实例分析表明,提出的方法可行并显著提高了分析效率,且能够反映配电自动化对配电系统供电可靠性的影响。     

基于模糊多目标协调优化的配电网络重构研究

配电网络重构通过改变开关的开合状态以提高供电的可靠性和经济性。建立以网损最小、馈线负载均衡指标最小、开关操作次数最少多个目标协调优化的配电网络重构的数学模型。引入模糊隶属度函数对各目标进行模糊化处理,根据模糊集理论的最大最小法则,将多目标优化问题转化为单目标非线性规划问题。应用禁忌算法对该配电网络重构模型进行优化求解。对某个69节点配电网络系统,比较分析了四种不同的优化方案,仿真结果验证了所提出模型和求解方法的正确有效。     

基于电压-时间型馈线自动化的小电流接地故障定位方法

在大力开展配电自动化系统建设的背景下,提出一种基于电压-时间型馈线自动化且适用于小电流接地系统的接地故障定位方法。当接地故障发生时,通过小电流接地选线装置对接地线路做出判断,依据故障发生概率从大至小逐条触发变电站出线断路器跳闸,经过设置时间后重合,线路上的馈线自动化开关逐级得电合闸,当合于接地故障点时,在设定时间内开关自动分闸并闭锁,从而实现接地故障的自动定位与隔离,大幅度减少抢修人员的工作量。所提方法无需依赖配电主站、配电网稳定通信、变电站小电流选线装置选线高准确率,仅依靠现有馈线自动化终端简单的逻辑判断便将故障隔离,并恢复非故障线路的供电,具有更高的可靠性。     

基于区域序号的自适应就地型馈线自动化故障处理方法

现有就地型馈线自动化在应对网络拓扑变动、多联络点自动恢复等方面存在不足。文中提出了一种基于区域序号的自适应就地型馈线自动化故障处理新方法,所有开关均配置统一定值,并按区域序号定义原则为每个开关分配逻辑序号,各开关的运行参数将根据逻辑序号自动调整,基于配电一二次成套设备并配合变电站出口保护,即可自适应网络拓扑变动,完成故障的定位隔离及多联络恢复供电。通过典型应用案例进一步说明方法在配电网发生新增分支线、多联络运行方式调整、高阻单相接地故障等情况下具有自适性。采用PSCAD/EMTDC进行仿真测试,验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于FTU的配电网故障区段判断算法

通过分析配电网馈线单一故障情况下,其故障点必位于两个相邻的开关之间。有效率电流和没有故障电流流过的开关,其ＦＴＵ所采集的信息不相同,因此在基于ＦＴＵ的馈线自动化系统中,其故障区段的判断可简化为考察相邻开关信息的异或逻辑计算。忽略电网中的其它元件,将电网从结构上简化为以开关当作节点的网络,应用电工网络图论原理建立节点的邻接矩阵和节点信息矩阵。论述了一种馈线网络故障时的故障区段判断矩阵。分析故障判断矩     

馈线自动化中环网开关状态组合优化算法

针对配电网中馈线上的开关繁多,网络重构困难的情况,采用遗传算法进行配电网馈线上开状状态的优化组合,在满足用户供电可靠性的前提下,使网损最小,支路不出现过负荷,网络结构最优等,以实现配电网重构,通过算例,说明该方法是行之有效的。     

A Novel Approach for Network Reconfiguration Based Load Balancing in Distribution Networks

Network reconfiguration for load balancing is the determination of switching-options for a particular set of loads on a distribution system that improves load balancing the most and is performed altering the topological structure of distribution feeders by changing open/closed status of sectionalizing and tie-switches. By transferring loads from the heavily loaded feeders to the lightly loaded ones, network reconfiguration can balance feeder loads and alleviate overload conditions of a network. In this paper a novel method is proposed by formulating an algorithm to reconfigure distribution networks for load balancing. Systematic logical approach is used to determine the feasible switching combinations, select the status of the switches, and find the best combination of switches for maximum improvement in load balancing. The algorithm has been developed in two stages. In the first stage, a limited number of switching combinations is formed by trinary logic principle. A simultaneous switching approach is applied logically to find the best combination by selecting the appropriate switching options, connecting the switches accordingly, and assigning the loads for the newly formed combinations. In the next stage, the search is extended to investigate whether any other switching combination gives rise to maximum improvement in load balancing, compared to the improvement obtained in the first stage. This is carried out by considering one after another, the branches next to the open-branches of the best configuration, and the switching configuration that gives the maximum improvement in load balancing is identified. The proposed method has been tested on a 69-bus test system, and the test results indicate that the algorithm proposed is able to determine the appropriate switching-options of the optimal (or near optimal) configuration with less computation. This paper proposes a scheme to implement the simultaneous switching algorithm for real-time on-line control of three-phase distribution networks, with symmetrical loading per phase.     

合闸速断方式馈线自动化的改进与整定

为解决基本合闸速断方式的馈线自动化系统瞬时故障处理时间长和因过负荷而扩大故障范围的问题,将配电线路电源开关保护改为2次重合闸,分段开关增加失压延时分闸功能,有效提高了瞬时故障处理速度.通过分段开关和联络开关分别增加失压闭锁功能,避免了因过负荷而扩大故障范围的现象.指出分段开关的重合延时时间X-时限可以整定为相同值,建立了配电网的分层模型,详细论述了联络开关的合闸延时时间XL-时限的整定原则,并将XL-时限的整定转化为线性规划问题求解.给出一个6电源、66馈线开关的复杂网格状配电网作为实例,验证了所提出方法的可行性.