配电网故障自动定位技术中通信技术的分析与研究

随着线路故障检测技术和设备硬件技术的进步,配电网故障自动定位技术作为简易型配网自动化的实现方式,以其投资小、见效快、安装维护方便等优点,成为配电自动化建设的重要组成部分。在县城和农村配电线路中,应用故障自动定位技术成为提高故障抢修效率、缩短故障停电时间的重要手段。配电网故障自动定位技术依赖于故障"遥信"信息的及时、可靠上传,因此故障自动定位技术中的通信环节成为影响配电网故障自动定位的关键环节。比较和分析了在县城和农村配电线路故障自动定位系统中常用的通信技术手段,并提出针对不同条件下多种通信方式相结合的故障自动定位系统,做到对线路故障定位的全覆盖,为县城和农村配电网故障快速定位探索出一条有效的途径。     

基于故障投诉电话信息的配电网故障定位粗糙集方法

运用粗糙集理论研究并提出了利用故障投诉电话信息实现配电网故障定位的新方法.该方法首先根据配电网拓扑结构的特点,将配电网络描述为树状结构,以便自动形成基于故障投诉电话的故障定位决策表,然后利用粗糙集方法对决策表进行化简,导出故障定位规则的最小约简形式,揭示故障投诉电话信息内在的冗余性.该方法既不需要进行繁琐的计算,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,而且在故障投诉电话信息不完备的情况下,仍能达到快速、准确故障定位的目的,具有良好的容错性能.大量仿真算例表明,该方法简单、可行、有效.     

考虑预设偏移值的多分支配电网故障定位方法

为减少线路参数不确定性对配电网线路故障定位结果的影响,提出一种考虑预设偏移值的多分支配电网故障定位方法。通过分析配电网线路中故障行波的传输特性,考虑预设故障点与真实故障点位置关系,定义线路端点的预设偏移值,建立了以预设故障点与行波波速为变量,总预设偏移值最小为目标的优化模型。利用灰狼优化算法下最小预设偏移值的求解原理,提出了预设故障位置与行波波速的选择方法,减少行波波速不确定性对配电网故障定位的影响,实现精确的故障定位。仿真结果表明,所提方法能够有效辨识故障支路和精确定位故障点,定位结果不易受线路参数不确定性的影响,有效提高了配电网故障定位的精度。     

基于距离矩阵与分支系数的配电网故障定位方法

针对现有配电网故障定位算法存在实现复杂、经济性差等方面的不足,提出一种基于距离矩阵与分支系数的配电网故障定位方法。通过分析配电网的拓扑和故障行波的传输路径,定义配电网的有效支路和参考节点,计算故障发生前后的固有距离矩阵和故障距离矩阵差值,建立故障分支判定矩阵,得到相应的故障分支判定原理与定位方法。考虑配电网运行经济性,在行波采集装置最优配置的原则下,构建分支系数函数W实现非有效支路故障的准确判定,并通过改进的行波定位方法定位故障点。仿真结果表明,相比于现有配电网故障行波定位方法,所提方法简单易行,在配置有限数量的行波采集装置时仍能准确判定故障支路,实现故障点的精确定位,且定位结果不受故障类型和过渡电阻的影响,有助于提高现有行波定位方法的经济性,促进行波定位方法在配电网的工程应用。     

基于故障电流主动控制的柔性直流配电网故障定位方法

为了提高现有柔性直流配电网故障定位方法的性能,保证直流配电网供电可靠性以及故障后快速恢复供电,提出基于故障电流主动控制的柔性直流配电网故障定位方法.利用混合模块化多电平换流器(MMC)的高可控性,将故障电流分为阶段Ⅰ与阶段Ⅱ.阶段Ⅰ主要实现故障电流快速抑制并为阶段Ⅱ平滑过渡提供条件.阶段Ⅱ通过注入特定频率的高频反向电流,实现故障的精确定位.介绍了故障参考电流的设计方法.以非对称"手拉手"式双端直流配电网为典型场景分析其故障定位原理.最后,在PSCAD/EMTDC搭建双端直流配电网仿真模型,验证了所提故障定位方法的可行性.     

基于多层模型的有源配电网故障区段定位

针对在实际工程中馈线终端装置（feeder terminal unit,FTU）上传信息误报、漏报以及保护装置拒动、误动给配电网故障定位与隔离带来的问题,提出了基于多层模型的有源配电网故障区段定位方法。利用多源信息进行故障区段定位,降低了单一故障信息畸变导致定位失败的概率。首先,利用保信系统收集的保护动作信息确定故障区域,然后基于改进免疫算法对故障区域内节点FTU遥信信息进行处理实现故障区段定位得到最终的定位结果。对含分布式电源（distributed generation,DG ）的IEEE 33节点配电网进行仿真测试,结果表明该方法能有效提高故障区段定位速度和准确率。     

基于LOF和SVM的智能配电网故障辨识方法

针对现有智能配电网保护方法存在保护装置整定复杂、协调性差以及易误动等问题,提出一种基于局部异常因子(LOF)检测的配电网保护算法,并对配电网在故障定位后不能进行有效的故障类型辨识这一问题,提出LOF和支持向量机(SVM)相结合的智能配电网故障类型判别方法。根据各节点LOF值的大小实现智能配电网的故障检测与定位;然后对故障处的三相电压进行小波变换,以三相电压的小波奇异熵值建立故障特征样本库,利用反映接地故障信息的零序电压低频能量对故障进行预分类,并以此为基础建立SVM故障类型判别预测模型。该算法可对智能配电网的故障进行有效的检测与定位,并能对故障区域的不同故障类型进行合理分类。     

基于多源故障信息的故障定位方法在配网抢修中的应用

为提高配电网故障定位速度和精度,提出了基于多源故障信息的配电网故障定位方法。首先提出了适合配电网故障定位的拓扑结构描述和存储方法,然后基于配电网的拓扑结构,对配网故障信息进行一体化处理,利用配电设备的关联关系实现故障信息的分组和优先级的确定,采用模糊集理论实现了在低压故障信息漏报、误报情况下的低压故障定位,最后通过算例验证了该方法的有效性。     

计及FTU漏报和误报的配电网故障定位分层解析模型

为了提高配电网故障定位在大面积通信故障下的容错性,以现有的配电网故障定位模型为基础,通过系统地计及馈线终端设备(FTU)漏报和误报,建立了配电网故障定位解析模型。为了提高模型的可行性,以故障矛盾假说为约束条件,将目标函数变量维度减小到3倍的节点数量;在分析配电网拓扑结构和工程设备配置的基础上,通过构建分层故障定位模型,进一步减小变量维度。此外,分层解析模型能够利用第2层的定位结果对第1层的定位结果进行校验,使故障定位更加精确。算例分析结果表明,计及FTU漏报和误报的分层解析模型不仅能够大幅地提高配电网故障定位的准确率和容错性,还能同步获取FTU漏报和误报的告警信息。     

基于多端行波的配电网单相接地故障定位方法

配电网多为树形结构,分支多,单端定位或双端定位方法都很难准确定位故障。针对B型行波和配电网树形结构,提出了一种多端行波故障定位方法。该方法利用接地故障时刻产生的行波第1波头到达配电网线路各末端的时刻进行故障定位。利用行波故障定位基础理论,建立了多端行波故障定位的理论依据,考查了定位方案在配电网中的优越性。采用ATP仿真软件和MATLAB软件对该方案在配电网中遇到的各种情况进行了仿真分析。仿真结果表明,在配电网单相接地故障定位中,多端行波定位法只利用接地故障初期很短时间内的暂态行波信号,接地故障后期的故障发展情况对开始的暂态行波信号并无影响,所以运用多端行波定位法能够快速准确地找到故障点。     

基于故障投诉电话信息的配电网故障定位矩阵粗糙算法

分析目前配电网故障定位存在的问题,根据配电网拓扑结构的特点以及故障定位的矩阵算法,提出利用故障投诉电话信息实现配电网故障定位的新方法以及切实可行的判据。该方法既不需要进行繁琐的计算,大大缩短了故障定位和隔离时间,又保证了客观性,而且在故障投诉电话信息不完备以及配电自动化系统通信失效的情况下,仍能达到快速、准确定位的目的。模拟计算了单电源多出线树状结构的故障定位,结果表明了该算法是可行、有效的。     

基于广义深度学习的含DG配网故障诊断方法

针对传统故障定位方法难以满足含分布式电源配电网的问题,提出一种基于广义深度学习的故障定位方法。利用广义深度学习在逼近能力和容错性方面的优势,挖掘响应数据与故障位置之间的映射关系,建立含分布式电源配电网故障定位的模型。IEEE34节点仿真结果表明,该方法可有效实现含分布式电源配电网的故障定位,准确率高,速度快,且在信息畸变或缺失时容错性好。     

基于改进遗传算法的配电网故障定位

针对标准遗传算法容易出现早熟收敛现象、全局收敛速度慢等问题,提出了一种改进的遗传算法。该算法使用一个助长算子来对种群中的个体进行一定概率下的助长,其遗传个体具有雄性和雌性两种不同的性别,融合了个体间的亲缘关系,异性个体进行严格的远缘繁殖,从而避免了后代个体性能的消极退化,使得算法的全局寻优能力大大增强。将改进的遗传算法应用于配电网故障定位中,并引入分级处理思想,利用配电网呈辐射状的特点,首先把整个配电网划分为主干支路和若干独立区域,再利用该算法分别对各独立区域进行故障定位,然后进行全局寻优,这样能大大减少可行解的维数,提高定位速度。使用该定位方法对一具有20个节点的配电网系统进行故障定位的仿真实验,它使可行解个数由220个减少到144个。结果表明,该定位方法不仅定位准确,而且定位速度快,对复杂配电网的故障定位尤为有效。     

含特殊负荷的配电网故障定位与识别

特殊负荷接入配电网造成原配电网潮流分布灵活多变,故障过电流方向不唯一,导致传统配电网故障定位与识别方法不具备自适应性,因此提出一种适用于含特殊负荷的配电网故障定位与识别方法。将配电网划分为多个双端无分支的区域网络进行分层降维,从区域端口的微型相量测量单元测量数据中挖掘故障电流信息,对基于正序电流故障分量的故障方向判据进行修正;然后在故障方向编码的基础上,将量子免疫优化算法用于实现配电网分层定位;最后在故障区域内,利用故障相与节点零序电流对故障类型进行快速有效判别。算例仿真结果表明,所提方法能够准确定位与识别含特殊负荷配电网故障区段,同时能有效避免非故障状态下的电力系统扰动对故障定位的影响。     

电力电子设备对直流配电网可靠性影响

与传统交流配电网不同,直流配电网主要由大量电力电子设备构成,为评估其可靠性,建立了电压源型换流器、直流变压器和直流断路器的可靠性模型,分析了器件级冗余和设备级冗余对直流配电网可靠性指标的影响,对比分析了是否区分功能故障和绝缘故障对直流配电网可靠性指标的影响。并以双端电源直流配电系统为例,对这些影响因素进行了定量分析。研究结果表明,设备级冗余比器件级冗余更能有效地提高系统的可靠性,是否区分功能故障和绝缘故障主要对配备较少直流断路器的直流配电网的可靠性评估有影响。     

局部均值分解与支持向量机相融合的配电网故障定位

为了提高电源配电网的故障定位准确度,提出一种局部均值分解与支持向量机相融合的配电网故障定位方法。首先应用局部均值分解提取配电网故障定位特征,然后采用支持向量机对配电网故障进行分类和定位,最后采用仿真实验测试方法的性能。仿真结果表明,该方法可以快速、准确地对配电网故障进行定位,而且故障定位性能要优于其他配电网故障定位方法。     

计及信息畸变的低压有源配电网故障定位方法

故障监测信息畸变是影响低压有源配电网故障定位准确性的重要因素,在分析故障监测信息及其畸变类型的基础上,基于信息畸变因子建立了畸变信息模型,设计了计及信息畸变的故障定位模型,提出了计及故障监测信息畸变的低压有源配电网故障定位方法.针对低压配电网多分支的结构特点,在建立分支结构故障等效模型的基础上,提出了故障定位的分层求解方法.算例分析结果表明,计及信息畸变的故障定位分层求解方法有效提高了低压有源配电网故障定位的准确性和求解效率.     

基于改进GSA算法的配电网故障区段定位

<正>配电网故障定位是配电自动化的重要组成部分,是实现配电网故障区段迅速隔离、非故障区段恢复供电的有效保证。随着配电自动化水平的提高,大量终端设备如FTU、RTU等,安装在开关处以监控开关的实时状态,并通过其上传的开关量信息来进行故障区段定位。目前常见的定位方法有直接法和间接法2类。直接法主要是有矩阵法、过热弧搜索等,其简单、快速的优点使得成为配电网故障区段定位常用的方法之一。但是由于直接     

基于多信息融合的自适应单相接地故障在线定位研究与应用

为解决各种配电终端、故障指示器的故障信息、故障录波文件接入配电主站,实现配电主站配电网单相接地故障在线定位,根据配电网单相接地故障特征,提出应用相关系数、广义S变换提取零序电流、三相电流暂态录波的故障特征量以形成多源冗余信息,并采用模糊C均值聚类分析法融合多种故障特征量的在线定位的策略。仿真结果表明,该方案适用于各种接线方式、各种运行工况,定位准确率和可靠性高。     

分布式发电配电网故障区间定位的自适应矩阵算法

准确定位分布式发电配电网故障区段是有效利用清洁能源的前提。基于馈线终端单元(FTU)的配电网故障定位矩阵算法,提出一种适合分布式发电配电网故障定位自适应算法。根据流过FTU的过电流及其方向,首先判断分布式电源是否投入运行和母线及分布式电源是否发生故障,初步确定配电网的故障区域;再根据故障区域结构和FTU过电流信息自适应构成故障矩阵,定位故障所在线路;为排除畸变故障信息的干扰,比较故障线路两端检测到的故障电流差值,提出了故障电流差值比较判据。算例验证了算法的准确性、高效性和良好的容错机制。