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。     

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.     

SVC抑制配电系统电压跌落的研究

随着各种敏感设备在工业中的广泛应用,电能质量尤其是电压跌落问题越来越引起人们关注。静止型无功补偿器SVC具有快速平滑的调节无功输出的特点,能够很好地对电压跌落进行抑制。从理论上分析了SVC能有效地抑制电压跌落的原理,推导了SVC补偿容量的计算方法,并且根据实际情况建立了SVC改善电压质量的电磁暂态仿真模型,针对用户端不同的电压跌落深度,SVC的不同安装地点进行SVC补偿的仿真,对仿真结果进行对比分析。     

配电系统电压跌落幅值估算分析

电力市场的快速发展及敏感负荷的逐年增多，要求发展相关的评估指标和方法，来衡量整个配电网络或者评估不同馈线之间的暂态电能质量优劣。然而实际系统中不能保证对每一个点都进行实时监测，因此必须根据己知的不完整监测数据来准确地估计其余各未知点的电压跌落幅值。为了解决该问题，提出了“电压跌落幅值估算”的概念，并且基于最小二乘原理发展了实用的幅值估算算法，该算法通过判断故障相位，搜索故障路径，估计出未知点的电压跌落幅值。理论分析和仿真表明，该算法的提出为配电系统电压跌落的状态评估和数据统计提供了有力的保障。     

电压跌落的配电线路全线速切治理方案

为了提高配电网暂态电压质量的整体水平,将三段式电流保护的动作特性引入到CBEMA敏感特性曲线,首次提出了基于电流保护的电压跌落治理性能评估模型,分析了目前配电线路三段式电流保护的电压跌落治理能力和影响其性能的主要因素。理论分析和算例结果表明,改善电流保护的电压跌落治理性能只能从增大无时限电流速断保护的范围入手。文章还提出了单端失选择性全线速切保护的改进方案。经济性分析和算例结果表明,该方案在不增加成本的前提下大大提高了配电系统的暂态电压质量。     

配电系统电压跌落问题的分析

在分析电压跌落问题的起因、相关标准、危害、衡量指标以及治理措施的基础上,介绍了目前相关技术的研究状况,提出了配电系统电压跌落现象分析以及控制策略的研究方向,指出了以配电系统某一区域电压跌落安全最优为目标函数的网络重构问题,将是配电系统自动化发展的必然趋势.文中详细分析了此研究方向的相关内容及技术难点.     

基于支路功率的配电状态估计方法

提出了系统化的量测变换方法,并以此为理论依据,构造了独特的基于支路功率的配电状态估计算法。理论 分析和算例分析均表明,该方法具有收敛可靠快速、估计精度高、数值条件好、量测适应性好和编程简单等 优点,具有良好的在线应用前景。     

含风电接入配电系统电压跌落传播特性分析

大容量风电并网面临的主要问题之一是风力发电机的低电压穿越问题.为从馈线保护的角度提高风电场的低电压穿越能力,分析了风力发电机并网点感受到的电压跌落特性,探讨了不同过渡电阻和接地程度系数下故障点电压相量的变化特性,量化分析了风力发电机并网点电压跌落畸变极值及产生条件,指出相间短路故障时存在超越状态,对保护的动作特性影响较大,接地故障时电压跌落的畸变极值受接地程度系数的影响严重.     

配电线路电流保护的跌落保护性能评估

系统中大部分电压跌落由故障引起,快速可靠地判断并切除故障是继电保护的主要职责.然而,目前的电压跌落治理方案均缺乏对继电保护技术的评价和应用.文中将三段式电流保护动作特性引入CBEMA(Computer Business Equipment Manufacturing Association)敏感特性曲线中,提出了电流保护的电压跌落安全域评估模型及保护性能评估模型,有效地衡量了线路电流保护可以提供给敏感设备安全运行的有效区域以及最大电压跌落保护能力.相关理论与算例分析表明,继电保护技术可以提供一定的电压跌落治理能力;改善电流保护的电压跌落保护性能,只能从增大无时限电流速断(I段)保护的保护范围入手.     

含分布式电源接入配电网的电压暂降状态估计

提出了一种基于奇异值分解算法的电压暂降状态估计新方法,该方法属于数值解法,具有计算复杂度小、历时少等优点,且较ANN和GA等算法此方法不需要迭代,没有收敛性问题。基于软件DIg SILENT针对有分布式电源接入的配电网电压暂降状态估计进行仿真分析验证。结合多个算例仿真分析了同步机型DG和逆变机型DG及其不同控制策略与DG出力对电压暂降状态估计产生不同程度的影响,验证结果表明分布式电源接入不同并网方案能在相应程度上缓解电网的电压暂降问题。     

基于故障电压分布的广域后备保护算法

为解决传统后备保护整定配合复杂,潮流转移时易误动等问题,提出一种基于故障电压分布的新型广域后备保护算法.该算法利用线路一侧电压、电流故障分量的测量值估算另一侧的电压故障分量,以估算值与测量值的比值构成保护判据.该算法不受过渡电阻的影响,发生过负荷潮流转移时不会误动,且算法原理简洁、需要信息量少,对数据的同步性没有严格要...     

利用单端母线的电压暂降特征进行配电网故障定位

提出一种“离线仿真,在线定位”的故障定位方法,根据线路在不同位置发生不同短路故障时会引起母线处发生不同的电压暂降的特点,对这一特定的配电网络建立仿真模型,进行仿真,得到配电网中各个支路的故障区段定位函数和故障测距函数,录入仿真数据库。当配电网中发生实际短路故障时,根据母线处采集的电压波形或者数据,得到故障后第二周波的电压暂降幅值和相位跳变,将其代入仿真数据库中,利用模式识别确定故障区段,利用解析式法求得故障距离。通过对10kV配电系统进行金属性和非金属性单相接地短路故障的仿真,结果证明了该故障定位方法的准确性和可靠性。     

基于量子行为粒子群优化算法的电压暂降状态估计

文中提出了一种将传统的故障位置法和状态估计法相结合的电压暂降状态估计新方法。将仅利用历史故障数据的故障位置法和仅利用现有有限监控数据的状态估计法相结合,得到电压暂降状态方程,并利用量子行为粒子群算法(QPSO)得到优化问题的最优解。对比遗传算法等传统优化算法,QPSO能保证全局收敛,且控制参数更少,随机性更强,则找寻最优解效率更高。该方法已在IEEE24标准节点系统上进行仿真计算,并与遗传算法对比,结果验证了本文方法的准确性和可靠性。此方法适用于任何规模电网发生对称故障和不对称故障时的电压暂降状态估计。     

基于参数辨识的消弧线圈接地电网单相接地故障测距方法

为解决消弧线圈接地电网单相接地故障测距困难的问题,提出一种基于最小二乘参数辨识的消弧线圈接地系统单相接地故障测距方法。以消弧线圈接地电网故障零序全波等效电路作为辨识模型,将故障距离、过渡电阻、对地电容作为模型的未知参数,利用该模型所反映的单相接地故障电压、电流时域关系构造参数辨识目标函数,用最小二乘辨识方法进行最优参数求解,得到故障位置到母线端的距离。对于带分支线路的情况,在参数辨识测距方法的基础上建立了推理判断逻辑,提高了测距方法的适用性。所提出的测距算法可集成在故障选线装置中,无需增加额外设备即可实现故障选线、测距一体化功能。仿真和实验验证了所提测距方法的有效性与准确性。     

一种基于搜索树的配电网故障处理新算法

针对配电网络结构特点,提出了一种基于树形搜索的配电网故障区域检测、隔离及恢复算法。该算法基于各开关联络关系构造出配电网树形模型结构,利用配电自动化终端采集的故障信息搜索出故障区域,并找出多重供电恢复方案。算例表明,该算法不仅对单重故障有效,而且对多重故障能有效判别,同时对配电自动化终端误信号有一定的抑制能力,具有较高的实用性。     

基于导纳修正的配电网状态估计方法

文中给出一种修正导纳的状态估计方法。通过修正注入节点的等效导纳,逐步迭代减小导纳的偏差,理论推导证明了该方法的正确性。应用IEEE 30节点算例仿真表明,该方法精度高、计算速度快、编程简单、适于配电网状态估计。     

基于节点阻抗矩阵和电压暂降的故障定位新方法

配电网线路发生故障时,将导致用户停电,直接影响供电连续性和可靠性,及时准确的故障定位对及时排除故障,缩短停电时间,提高供电质量有重要意义。当线路发生故障时,一方面将在全系统内引起电压暂降,给系统内的敏感负荷带来损失;另一方面,利用该特征可识别故障类型并判断故障位置,为此提出利用电压暂降数据识别故障类型,基于节点阻抗矩阵实现配电网故障定位的新方法,并结合网络参数和离线仿真分析,建立不同故障类型和故障情况下的节点电压数据库,当检测到故障后,将采集到的电压暂降数据在节点电压数据库中进行搜索匹配,确定故障区间和故障点。该方法直接利用搜索结果确定故障位置,不用增加其它算法或变换,原理简单,计算迅速。最后,利用电力系统计算机辅助设计（power system computer aided design,PSCAD）仿真软件和实验室搭建实际电路进行测试,验证所提方法的正确性和可靠性。     

一种基于顶点分裂的电网在线故障恢复路径搜索方法

恢复路径搜索是故障恢复的基础,快速完备的路径搜索方法对于保障在线恢复系统的实用性具有重要意义。以快速搜索多路径为目标,提出一种基于顶点分裂的路径搜索方法,根据电网拓扑关系,将电网等值为子系统-开关刀闸模型,映射为顶点-边。结合顶点的连接关系,构建连接矩阵,计算顶点的度,引入顶点状态属性。根据度和属性的不同,分别对顶点进行删除、消减及分裂,完成从顶点到路径的转换;针对复杂网络,可设置路径约束条件,删除分裂所得的长路径,实现多路径的快速搜索。根据待恢复负荷数量的差异,采用不同方法生成恢复方案。使用实际电网的恢复算例验证了方法的有效性,并与宽度优先搜索、遗传算法进行对比分析,结果表明,该方法网络适应性好,易于实现,能够快速搜索多条供电路径,对在线恢复系统的实时运行具有重要价值。