华东电网实时量测系统评价与优化配置

电网实时量测系统是电力系统网络分析的基础。结合2000年华东电网运行方式，作者利用系统可观测分析和量测精度分析理论对华东电网的实时量测系统进行了评价。在此基础上，着重分析了华东电网量测系统存在的问题。最后给出了华东电网优化配置的建议和量测配置的原则。     

PMU准实时数据对主动配电网抗差估计的影响

由于相量测量单元(PMU)因成本问题无法在配电网中大规模配置,且不同设备向主站传输数据时存在客观的通信延迟、带宽限制等因素,因此状态估计器输入端存在不良数据。提出一种基于同步相量量测的主动配电网抗差估计方法,并提出以虚拟PMU量测模型补充大量的高精度冗余数据。将数据采集与监视控制(SCADA)量测系统、PMU量测和虚拟PMU量测构成的混合量测系统作为状态估计的输入端。考虑网络和量测数据不确定度对抗差M估计算法进行改进,避免了传统加权最小二乘估计中删除坏数据的残差判断和迭代过程,降低了估计耗时,提高了状态估计的可靠性和抗差性能。改进IEEE 14和IEEE 33节点配电网算例的仿真分析,验证了所提方法的有效性和普适性。     

主动配电网中谐波对量测误差及其状态估计影响的仿真分析

针对主动配电网,构建了考虑谐波影响的量测系统模型,并分析了其对配电网状态估计影响。首先,介绍了主动配电网谐波源的电流源模型,并阐述了在MATLAB/Simulink仿真环境下构建谐波源模型的步骤。其次,建立了电压量测回路和电流量测回路的模型,详细介绍了各自电缆的频率特性,并根据现有的电子式电能表工作原理给出了功率量测的计算公式,建立了完整的量测系统,对量测误差进行了分析。最后,通过仿真并利用IEEE 13节点配电网络从电缆长度、谐波次数、非线性负荷等多个方面详细分析了各因素对配电网量测及状态估计的影响。     

电力系统实用状态估计中两个问题的处理

在运行现有状态估计程序的基础上,应用快速分解状态估计处理方法,解决了应用中的主压器抽头位置与零阻抗支路潮流估计问题,分析了所引起的量测非线性方程及网络的模型变化,并对保证正确估计所需的量测配置作了分析,充分利用了原估计方法及量测系统的配置,程序易于实现,收到了良好效果。     

计及故障重构的配电网量测系统鲁棒性配置

针对网络重构对配电网状态估计精度的影响,在分析量测饱和特性的基础上,提出了一种量测系统的鲁棒性配置方法。该方法综合考虑不同故障重构后的多种网络结构,利用马尔可夫链确定其运行概率,并作为权重引入鲁棒性量测配置的数学模型中,利用蒙特卡洛算法模拟量测系统引起的误差。IEEE 33节点配电系统和美国PGE 69节点配电系统的仿真结果表明,所提出的鲁棒性配置方法可兼顾多种网络结构,并有效提高配电网状态估计的精度。     

电力系统数字光电量测系统的原理及技术

数字技术几乎已经覆盖电力系统二次系统的各个领域。控制、保护和量测已由微处理器软件来实现。二次系统的这种技术变化要求开发新型的低电平输出的电压和电流变换系统。文章分析了常规电压和电流互感器面临的问题,提出了新的解决途径,即采用低功率、紧凑型数字光电量测系统。讨论了办柯夫斯基电流变换、磁光电流变换、电光电压变换和数字是系统的原理和技术。介绍了国外现场试验的经验。理论分析和现场试验表明：数字光电量测系统明显优越于基于常规电压和电流互感器的量测系统。     

电力系统静态状态估计的量测系统配置

本文应用矩阵的特征分析等方法,讨论了电力系统静态状态估计的量测系统优化配置问题,提出了量测系统配置的五个原则。本文所提出的原则,可用于计算机辅助设计或改善一个量测系统,以较少的量测仪表获得较高的估计精度和数值稳定性。本文方法比之文献已有的方法效果好,计算量小。     

状态估计量测系统配置分区算法

本文开发了一种量测系统配置的新算法,旨在优化状态估计量测系统的配置。按目前现有文献方法配置的量测系统,当某一子系统发生超预计故障时,将导致全系统不能进行状态估计计算。本文较好地解决了这一问题,这种算法同时提高了估计精度并减少了计算时间。     

对量测系统薄弱的DMS状态估计方法的研究

对DMS运行中所需数据进行必要的补充,以扩大DMS在网络分析中的可观测范围。针对不同的负荷类型及各量测点的不同配置,分别采取公式推算、按规程要求进行假定以及利用电流量测、母线负荷分配等技术进行伪量测的模拟,可以大大提高DMS的可观测区范围,保证了DMS在量测系统薄弱情况下的正常运行。     

相关量测下处理时延的电力系统动态状态更新法

精确的量测系统模型是电力系统动态状态估计准确性的重要保证。利用修正量测协方差矩阵可更准确地表示实际量测系统的特性,在基于修正协方差的量测模型基础上提出了处理量测时延问题的电力系统动态状态更新法。利用当前动态估计值反推得到时延量测断面下的状态估计值,通过估计值间的协方差及交叉协方差矩阵计算,结合当前量测值重新滤波得到状态更新值。IEEE 14节点算例仿真结果表明,负荷波动较小时采用该方法对于提高动态估计精度具有一定效果;负荷波动较大时采用基于状态反推简化模型的动态状态更新法,能够有效降低动态状态估计值误差,提高估计精度。     

基于同步相量测量技术的配电网故障定位

配电网的故障定位是配电网自动化系统中的一项高级功能。为此,针对配电网的特点,结合同步相量测量技术对节点电压方程进行了处理,导出了一种新型的故障定位矩阵算法。该算法具有较强的通用性,求解过程简单快捷,故障定位快速,对于部分类型的故障还可以具体解出故障距离。最后结舍IEEE13节点系统和[EEE36节点系统,说明了该算法的定位方法并证实了其有效性。     

基于PMU的中压配电网精确故障定位方法及关键技术

中压配电网精确故障定位技术对于减少电力系统的停电时间和停电频率,提高供电可靠性具有重要的意义。同步相量测量技术的广泛应用,为在配电网中实现故障的精确定位奠定了基础。文中对以配电网同步相量测量装置（D-PMU）为基础的中压配电网精确故障定位方法的研究进行了分析和展望。在对中压配电网故障定位技术现状进行分析的基础上,阐述了目前配电网精确故障定位面临的机遇与挑战,提出了实现精确故障定位的前提条件。在此基础上,围绕着中压配电网精确故障定位研究的主要科学问题,提出了需要重点关注的研究内容,并对相关的研究思路和技术路线进行了详细的阐述。     

基于量测大数据和数学形态学的配电网故障检测及定位方法研究

提出基于量测大数据和数学形态学的配电网故障检测及定位方法,该方法基于多点同步测量的采集分析架构可使所有数据在同一个时间剖面。首先,通过同步量测采集到的行波信号和工频信号,结合配电网拓扑结构,构建全网大数据矩阵;然后利用Trace检测、圆环定律等方法判别波形信号奇异点,快速判别是否存在故障及不同类型故障的波形畸变规律,从而达到快速故障检测的目的;在检测到故障后,采用基于现代D型行波故障定位方法对故障点进行高精度定位。最后,在PSCAD 80节点配电网模型中对该方法进行了仿真验证,验证结果说明本文提出的方法具有不受线路长度和波速影响,精确度较高的特点。     

基于双端电气量的配电线路故障定位方法

配电线路的故障定位技术对维护电力系统的稳定运行起到了重要作用。文章以R-L线路模型为基础,提出了一种基于电压、电流正序分量的配电线路故障定位方法,该方法首先对配电线路两端测量点的电压、电流相量进行检测,得到正序电压、电流相量矩阵,然后结合线路故障系数矩阵及线路阻抗参数建立定位函数,实现故障定位。仿真实验表明,该方法计算量小,受故障电阻、故障位置等因素影响较小,鲁棒性好,对配电网线路故障定位的精度较高,具有广泛的应用前景。     

基于配网主站平台的图模变化量多版本机制研究

配网网络结构复杂、设备繁多,图模变化频率高,导致配电自动化运维的图模管理工作存在一定的困难。针对当前配电自动化系统图模维护和管理的方式,本文提出一种基于精细变化量的图模多版本分层订阅机制。通过源端唯一的配电网设备异动管理,分层次订阅数据、拓扑结构的变化量,采用数据库多版本管理机制构建设备数据结构。通过快速构建设备间的层次结构和拓扑结构,按版本对配网图模进行对比和更新,全面提升配电自动化系统图模的正确性,提高配网图模的维护效率,保证了基于配电网模型开展研究分析的应用需求。     

基于状态估计的含分布式电源树状配电网故障测距算法

多电源配电网的故障定位和测距对快速排除故障、提高供电可靠性具有重要意义。以含分布式电源(DG)树状配电网的区间定位为基础,按区间特性将配电网分为两电源区段和单电源区段,建立故障等值回路与其相应的微分方程和最优估计离散模型。以电源端口电压电流、各FTU电流为输出量,以故障距离为状态量,利用强跟踪的卡尔曼滤波器算法求解最优估计离散模型,跟踪相间短路故障测距。通过搭建含DG的树状配电网,分析负载、故障点过渡电阻对故障测距结果的影响。算例分析表明,该算法跟踪速度快,受初值的影响小,不受DG接入位置和数量的影响,不受故障点过渡电阻的影响,受负载和树状分支结构影响较少,测距精度满足工程精度要求。     

基于多代理系统的含DG辐射状配电网故障定位

分布式电源(DG)的高渗透接入使配电网结构发生了改变,导致传统的配电网故障定位算法失效.基于含多DG辐射状配电网拓扑结构的特点,构建多代理系统的配电网故障定位框架,该系统主代理根据子代理上传的电源端故障量测量建立RBF神经网络故障测距模型,估计各电源端到故障点的故障距离,考虑上传量测量误差对相邻线路分界点故障定位的影响...     

基于小波去噪的配电网C型行波故障测距

对于配电网C型行波测故障测距方法,通常将故障相和非故障相的电压差作为测量信号进行故障测距。但是对于实际配电网系统,分支对信号的衰减和噪声的干扰常使测量信号湮没在噪声中,使得算法失效。提出一种基于小波重构的配电网行波去噪方法,利用小波分析对信号进行多尺度分解、重构去噪提取故障信号。与传统的去噪方法相比,去掉了信号高频部分,减小了在实际配电网中由于噪声对测量信号行波波头提取的影响,仿真结果表明该方法的正确性。采用PSCAD/EMTDC仿真软件,建立中性点非有效接地的系统仿真模型,仿真结果表明基于小波去噪的配电网C型行波故障测距的可行性。     

一种快速的配电网单相接地故障时域测距方法

配电网故障测距技术是保证配电系统安全可靠运行的关键技术。为了及时有效地确定故障位置,研究了一种快速的配电网单相接地故障时域测距方法。首先建立配电线路的单相接地故障等效模型,分析了故障点分别与母线侧和负荷侧故障信息的关系,并建立时域测距方程。然后通过对特定时刻下的线路参数进行分析,简化计算过程,实现快速故障测距。最后利用Matlab对所提方法进行仿真,验证其可行性和有效性。实验表明,所提方法用时较短,具有较高的精度,且不受故障电阻影响,为配电网的单相接地故障测距提供了一种新的思路。     

基于状态估计残差比较的配电网故障区段定位方法

针对单端量测的阻抗法在多分支辐射状网络中会出现伪故障点的问题,利用网络中分布的智能量测设备提供的监测信息,提出了基于状态估计残差比较的配电网故障区段定位方法。该方法首先遍历所有节点通过添加故障支路建立不同节点故障网络下的状态方程;其次通过求解状态估计方程获得含网络所有节点的总残差检测值序列;然后搜寻最大残差检测值所在节点判断故障节点位置;最后根据节点相邻区间首末端阻抗角相位变化差异判定故障区间。大量仿真表明,该方法在不同故障类型、过渡电阻等工况下均具有良好的故障定位效果。该方法考虑了量测产生的随机变量成分,利用测量数据的互补性和多源性,在一定程度上提高了不同量测数据误差的抗干扰能力,极大地缩小了配电网在有限量测条件下的故障查找范围。