配电系统故障处理自动化技术综述

配电系统故障处理是一个系统过程。文中介绍了一些新的方案和方法,如网络式保护技术、分布式智能技术、故障点自动定位技术,给配电系统故障处理自动化提出了新的思路。重点介绍了基于故障指示器技术的单相接地故障的检测和定位方法。     

基于边缘计算的分布式配电故障处理系统

长期以来,配电自动化建设集中在10kV城市配电网,而忽略了0.4kV低压配用电系统。低压配电系统发生开关设备故障、线路短路、越级跳闸等事件时,故障定位时间长、事故处理响应慢。基于泛在电力物联网的建设要求和技术路线,文章提出并设计了一套基于边缘计算的分布式配电故障处理系统,可实现对低压配电设施故障及时感知、实时响应。实践应用表明,该系统可大大加快低压配电故障处理速度、缩短停电时间、提升供电可靠性和用户满意度。     

基于二极管的直流配电系统故障分区方案及保护策略

直流故障处理技术包括故障电流清除、故障分区和故障定位等,是直流配电系统广泛工程应用的关键问题。针对采用故障自清除换流器消除故障电流的直流配电系统,为解决健全区失电问题,提出基于二极管的自动故障分区方法和故障定位方法,以及适用于直流配电系统的集成保护方案。首先,介绍了基于二极管故障分区方法的基本原理及其附加硬件要求。其次,针对二极管故障分区的故障特征,提出相应的集成保护方案和故障定位方法。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建五端直流配电系统,通过仿真验证所提方案的有效性。     

无线传感技术在智能配电网中的应用

无线传感技术是物联网技术的核心,近年来在工业现场等领域得到了广泛的应用,具有广阔的应用前景.探讨了无线传感技术在配电系统中的应用,包括配电线路故障定位、高压设备监测、防窃电等,并讨论了能量收集技术.     

基于故障快速定位的GIS配电网络保护

针对分析配电网络模型和几何拓扑结构,研究GIS配电网络故障快速定位技术,推演了配电网络模型的几何网络的要素数据集,并以此为理论基础和实施方法,设计了基于故障快速定位技术的GIS配电网络保护系统     

基于三维卷积神经网络的配电物联网异常辨识方法

由于配电物联网中电力网与通信网高度耦合,单一网络的异常状态会交互作用至另一网络,可能进一步造成异常范围扩大,而单独采用电力网或通信网的异动信息难以全面、准确地辨识配电物联网异动源的类型和位置。因此,提出一种基于三维卷积神经网络(3D-CNN)的配电物联网异常类型辨识及定位方法。首先,分析了配电物联网通信流量特征并构建了基于Simulink和OPNET的配电物联网交互仿真模型;其次,提出了一种面向3D-CNN的样本构建方法,将配电物联网中每个节点的电气量和通信流量信息组成一个特征子像素,进而将配电物联网每个时刻的状态表示为一幅特征帧画面,形成隐含配电物联网异动过程的立方样本矩阵;随后,构建了包含三维特征提取网络和层级softmax分类器的深度学习模型,通过提取和辨识立方样本矩阵中隐含的异常信息,可以同时实现配电物联网异常类型和位置的判定;最后,利用IEEE 33节点配电物联网异常数据对模型进行测试,结果表明,所提方法可以对电力网短路故障、通信中断故障、通信数据异常引起的保护误动和拒动进行精确的分类及定位。     

典型的配电自动化故障恢复模式

介绍了各个配电自动化元件的工作程序 ,相互间的配合原则 ,分析了三种典型的配电自动化故障恢复模式的故障定位、隔离和自动恢复供电的过程。根据配电自动化元件的特点 ,对于不同的配网结构提出了几种基于DA模式的故障恢复系统。     

基于故障投报地理信息的配电网故障定位系统

针对配电网非测控区的故障定位,提出一种新的配电网故障定位方法。介绍了在电力系统配电网络模型与地理信息系统(GIS)数据模型的基础生成基于GIS的配电网络模型。提出了基于粗糙集理论的配电网GIS故障定位算法,以及故障定位的实现过程。     

基于GIS配电网监测和控制区域故障定位方法的研究

随着计算机技术、通信技术和网络技术在电力系统中的应用,电力系统的故障定位和控制区域故障定位逐步走向图像化、智能化,GIS(地理信息系统)也逐渐成为了系统故障定位的新趋势。本文简要的介绍了三种常见的配电网故障定位方法,在贝叶斯公式的基础上,对地理信息系统的数据模型和分布网络模型进行了详细的分析,并在贝叶斯公式的基础上,建立了基于地理信息系统的配电网故障定位算法,从而大大提高了配电系统的故障定位效率,保证了配电网的安全可靠性运行。     

基于IEC61850配电系统自动化可靠性评估

配电系统自动化的可靠性对于整个电力系统的可靠性至关重要。提出了一种在配电系统元件发生故障情况下基于IEC61580标准的配电系统自动化的可靠性评估方法。首先简要介绍了IEC61850规约、配电系统自动化的构架以及主要功能。然后提出利用故障树分析方法来量化该系统的可靠性指标,利用概率模型来估计系统元件故障率、修复时间等可用性指标,从而计算IEC61850系统的可靠性。并分析了在线路故障和母线故障的情况下,基于IEC61850配电自动化系统中故障定位情况以及与配电系统可靠性的关系。最后对所提方法在RBTS上进行了仿真分析,验证了所提方法的正确性。     

基于物联网和模糊聚类的风力发电设备故障诊断系统及方法

为了提高风力发电设备故障诊断的准确性,构建了基于物联网和模糊聚类的风力发电设备的故障诊断系统。首先提出了风力发电设备故障诊断系统的拓扑结构,并介绍了其涉及的关键技术;然后给出了该系统的所采用的数据分析和故障诊断方法,并进行了应用实例分析。结果表明：该风力设备故障诊断系统可监控风力发电设备的运行状态,并能准确地诊断出风力发电设备的故障类型。     

电力物联网技术的应用

针对目前电力通信网网络资源现状及技术体制特点,结合电力物联网需求,提出基于物联网、以太网无源光网络(Ethernet Passive Optical Network,EPON)和同步数字传输(Synchronous Digital Hierarchy,SDH)技术的组网方案,并对物联网安全体系建设进行了分析。结果表明:完善的SDH网络和基于城区配电通信需求的EPON通信网络能够满足城市配电物联网的相关应用。     

输变电设备物联网关键技术研究思路探讨

输变电设备物联网是一个以物联网为基础的输变电设备智能监测、状态评估和全寿命周期管理一体化系统。在分析输变电设备智能化关键技术的发展现状及存在问题基础上,提出一个基本思路:通过研发输变电设备全景信息模型、感知体系、通信模型与接口规范、集成平台及全寿命周期管理等关键技术,建立与智能电网发展相适应的输变电设备物联网。最后,探讨了输变电设备物联网的应用前景。     

面向城市能源互联网的电力物联网内涵、架构和关键技术

电力物联网是保障电力系统安全可靠、经济高效运行的重要基础,也是支撑城市能源互联网的基础平台。为此,文章对面向城市能源互联网的电力物联网内涵、架构和关键技术进行了深入探讨和分析。首先,梳理和分析了城市能源互联网和电力物联网的区别,并指出了面向城市能源互联网的电力物联网内涵;其次,分别提出了面向城市能源互联网的电力物联网的体系架构、物理架构和系统架构;最后,结合现有的“云大物移”、电力光纤入户、“四网融合”和“三表集抄”等技术,从信息化和通信化2个角度阐述了面向城市能源互联网的电力物联网关键技术内容及其现存的不足,以期为未来城市能源互联网的发展和研究提供一定的借鉴。     

基于全过程移动监督技术的感应电机定子绕组温度实时监测系统

随着物联网技术的发展,如何将物联网技术与非侵入式电力设备运行状态监测技术相结合成为当前研究热点之一。为了探索基于物联网技术的电气设备运行状态监测新模式,以感应电机定子绕组温度的非侵入式在线监测为出发点,首先提出了一种基于自适应法和最小二乘法的电机定子绕组温度辨识方法,并结合当前物联网技术的发展,设计了一种基于全过程监督技术的感应电机全寿命周期监督定子温度监测系统。以1台5.5 kW感应电机为例进行试验验证,结果表明该系统具有较强的鲁棒性。所提出的理念和技术可以为其他大型电力设备的状态监测提供重要参考和技术支撑。     

“边端融合”架构下配电系统全域选择性保护的仿真研究

基于物联网技术的全域选择性保护已成为低压配网选择性保护技术的新方向,针对传统选择性保护的局限性,提出一种基于“边端融合”及协作物联的低压配电系统全域选择性保护技术。采用将非接触电缆巡检系统和智能断路器两者核心功能相结合的方法,利用小波能量谱变换实现短路故障的快速检测与定位。通过仿真验证了所提全域保护的有效性,探讨了“边端融合”的协作保护机制及其可行性。     

面向电力物联网的含可再生能源配电网运行展望

目前,电网缺乏对分布式能源及其所接入低压配电系统的有效量测,难以分析可再生能源大规模接入给配电网运行带来的显著不确定性。电力物联网技术可突破传统量测方式的瓶颈,应用于含可再生能源配电网的多级协调运行及可再生能源广域消纳。面向电力物联网的建设,阐述了可再生能源的状态感知、数据采集与处理过程。然后,利用物联网感知信息,从用户侧能量管理、分布式能源集群控制、配电网多时间尺度优化运行、综合能源系统运行等方面,构建了基于电力物联网平台的含可再生能源配电网运行方式框架。最后,对电力物联网在可再生能源系统中的预期应用效益进行了分析。     

基于二进制粒子群的充电桩故障定位系统配置与定位方法

电动汽车充电桩网络作为泛在电力物联网的重要组成部分,其电能采集终端配置和故障定位问题已成为一项重要课题.文中提出了一种基于整数线性规划的充电桩网络电能采集终端优化配置模型和故障定位模型.所建立的配置模型以配置成本最低为目标函数,通过规划采集终端的接入位置保证系统各节点电压和各支路电流的可测性;故障定位模型能够针对系统故障时的扰动功率准确定位到故障发生支路.采用二进制粒子群算法对所建立的模型进行求解.仿真结果表明,所建立的模型能够在满足系统故障检测和定位的前提下提升经济性,二进制粒子群算法相比于基本粒子群算法,对所建立的模型求解性能更优.     

基于泛在电力物联网技术的配电网故障诊断方法优化

现有的泛在电力物联网下的配电网故障诊断方法属于灾后处理方法,在极端恶劣天气大范围影响配电网稳定运行情况下,不能满足配电网发展需求。为此从泛在电力物联网的感知层、网络层、平台层、应用层4个方面对配电网故障诊断方法进行了优化,实现在极端恶劣天气下对配电网故障进行预判,进而能够主动防御,保证配电网的安全稳定运行。     

基于TTU分布式决策的配电系统弹性调度策略研究

随着物联网技术的逐渐成熟,智能终端设备的大面积接入是大势所趋,智能终端设备接入后的配电网运行模式亟待研究。首先,研究了配电变压器监测终端(distribution transformer supervisory terminal unit,TTU)在电力系统中的信息采集和通信方式;其次,结合TTU的及时响应和智能处理优势,研究了新型智能配电网的运行模式,建立了智能配电台区运行的分布式自主弹性调度模型;最后,以算例的形式进行了验证分析,证明该调度策略不仅可提升可再生能源的就地消纳水平,而且能够在小概率高风险事件下最大限度保障负荷不间断供电。