含分布式电源的配电网故障区间定位算法

含分布式电源(DG)的配电网络结构由单电源辐射型网络发展成复杂的多电源网络,潮流的方向随机变化,已有的故障定位方法将不能适应新的配电系统.根据DG接入配电网后,能通过与多分支母线节点关联的FTU监测点的电流方向和幅值大小判断故障方向的特点,提出一种故障定位的方法,首先判断FTU监测点的电流方向和正方向监测点的电流幅值,...     

含分布式发电的多电源配电网故障定位研究

<正>传统的配电网故障定位方法主要针对单电源辐射型配电网,含分布式电源(DG)系统结构的配电网系统由于具有新型的故障特点:故障响应迅速、提供短路电流能力差、呈现弱电;故障电气量含有大量谐波;系统结构与潮流分布复杂,使得故障区域与具体位置的判定具有难度。配电网故障时,对迅速准确定位、切除故障并减少对配电网其余DG的影响。因此,含分布式发电的多电源配电网故障     

含分布式电源配电网的故障定位

为解决含分布式电源配电网的故障定位问题,对分布式电源的故障电流特性和含分布式电源配电网的短路电流进行了分析,探讨了根据故障电流信息和传统故障定位规则,对含分布式电源配电网进行故障定位的可行性分析.文中提出一种针对架空配电网且根据故障电流信息的改进故障定位策略,利用重合闸与分布式电源脱网的配合,解决含分布式电源架空配电网故障定位难题.研究结果表明:对于分布式电源接入母线的情形,可以根据故障电流信息,依靠传统的故障定位规则进行故障定位;在适当限制分布式电源接入馈线容量比例的条件下,对电缆配电网和供电距离较短的架空配电网,根据故障电流信息采用传统故障定位规则基本上都能正确进行故障定位,而对于供电距离较长、接纳电机类分布式电源容量偏高的架空配电网,需采用根据故障电流信息的改进故障定位策略.     

基于分布式电源电流变化率的主动配电网单相断线保护方法

分布式电源的应用,改变了配电网断线故障的特征,加剧了断线故障的威胁。但是目前不仅缺乏含分布式电源(DG)的配电网断线故障保护方法,甚至电网断线故障下DG的输出特性也不清晰。基于主动配电网的可观测性,提出了一种根据DG电流变化率识别配电网断线故障的新思想。首先,分析了配电网单相断线故障下DG的输出特性,并建立了DG的等值模型。然后,建立了含DG的配电网单相断线故障等效电路,推导了故障前后DG输出电流的表达式。随后,分析了故障前后DG输出电流的变化特征,建立了基于DG电流变化率的辐射状配电网单相断线故障保护判据。仿真表明,所提单相断线故障保护方法能够迅速识别断线故障并准确定位。     

含DG配电网分层分区协同故障定位隔离技术

高密度分布式电源并网使配电网故障状况复杂,故障定位困难。针对含高密度分布式电源馈线自动化故障定位与隔离技术,构建了基于分布式智能馈线自动化系统的故障定位方案。分析了含DG配电网区域性故障判别方式,引入区域电流代数和变化作为故障区域定位的基本判据,提出了依据电流相角突变的保护判据。以19节点网络仿真模型对上述方案进行验证,此方案可快速实现故障定位与故障隔离,对高密度分布式电源的接入具有良好的适应性。     

基于免疫算法的含分布式电源配电网的故障定位

分布式电源(DG)的接入,使传统配电网络拓扑结构从单电源辐射状网络变成复杂的多电源网络。在这种情况下,传统的故障定位算法已不再适用。针对这一问题,提出了一种新的基于故障电流的故障定位算法——免疫算法。首先,针对含DG的配电网,构建了适应多个分布式电源的故障电流编码方式和适应多个分布式电源的开关函数。其次,相比传统的遗传算法,免疫算法通过计算抗体的匹配程度和浓度对个体进行评价,并且增加了记忆单元保证了算法进化过程中抗体的多样性从而避免了遗传算法中的‘早熟’收敛问题。最后,通过Matlab建模仿真,验证了该算法适用于含分布式电源(DG)配电网的故障定位,并具有一定的快速性和容错性。     

粒子群优化算法含分布式电源配电网故障定位

为了提高含分布式电源配电网故障定位的准确性,针对传统含分布式电源配电网故障定位方法的不足,提出了基于粒子优化算法的含分布式电源配电网故障定位方法。根据含分布式电源配电网故障的监测函数设计粒子群优化算法的适应度函数,通过粒子之间的相互协作实现含分布式电源配电网故障定位,采用Matlab 2014仿真工具箱对故障诊断性能进行测试。结果表明,粒子群优化算法提高了含分布式电源配电网故障定位的正确率,加快了分布式电源配电网故障定位的速度,而且综合性能明显优于其他含分布式电源配电网故障方法。     

基于配电网等效解耦的配电网故障定位算法

分布式发电(DG)接入配电网后,配电系统网络由单电源辐射状变成了含分布式电源供电的多电源复杂网络,传统的故障区段定位算法不再适用。提出了一种基于配电网拓扑结构等效解耦的新型故障区段定位算法,首先基于配电网拓扑分析的邻接矩阵D,将配电网等效解耦为数个树干网的组合。然后对单个树干网,根据馈线终端设备(FTU)过流信息构成故障矩阵,利用新型的故障区段定位方法,进行故障区段的准确定位。算法基于配电网拓扑结构的等效解耦,不仅能够定位含DG配电网的单一故障,也能定位多重故障。同时解耦后的树干网,矩阵定位算法阶数明显降低,算法简单。通过对算法的算例分析,验证了算法的有效性。     

含分布式电源的配电网故障恢复研究综述

随着分布式电源大量接入配电网中,传统的配电网故障恢复方法不能再应用于含分布式电源(DG)的配电网中。分析了DG的运行方式以及对故障恢复的积极作用,论述了含DG的配电网故障恢复的策略、数学模型与优化的研究现状,总结了不同策略应用于DG条件下配电网故障恢复的利弊,并指出了今后研究的问题和方向。     

含DG配电网保护的电流方向元件及其在故障定位中的应用

分布式电源(DG)接入配电网以后,其结构由单电源单方向的辐射型网络转变为多方向的多源网络,传统的功率方向元件不再满足配网保护的经济性和速动性的要求。提出了一种基于故障电流的无压方向判别元件,利用故障前电流和故障后电流之间的相位差判别方向。将该方向元件应用于没有安装电压互感器配电网的故障定位当中,提出基于故障方向信息的故障定位算法,该方法速度性好,原理简单,可靠性高。     

含分布式电源的配电网保护改进方法

分布式电源(DG)接入配电网,改变了配电线路中短路电流的大小和方向,也改变了系统电网的结构.对普遍配置于配电网的三段式电流保护的正确动作将造成影响.本文是一种将传统的三段式电流保护改变为两段式电流保护,并结合通信系统的保护方法对配电网进行保护的配置.可以避免分布式电源接入系统可能造成配电线路保护误动的问题,同时,在允许分布式电源孤岛运行的方式下,当系统电源与分布式电源接入点之间的线路发生短路故障时,实现将故障从两端切除的要求.     

一种针对含分布式电源的配电网相间故障定位方法

本文提出了一种对带有分布式电源(DG)的配电网发生相间故障时的故障定位方法,通过测量系统和分布式电源变电站处的电压和电流来实现故障定位.为了减少计算误差,提出将主变站和DG之间分段的思路.最后应用pscad软件进行仿真,该方法可以有效改善故障定位的性能,适用于相间故障定位.     

含分布式电源的配电网单相接地故障精确定位方法

分布式电源(distributed generation,DG)大量接入配电网,改变了配电网的结构和单相接地故障时的特征,给配电网的故障定位带来了困难。针对含DG的中压配电网故障定位困难且现有的故障定位方法准确度低的问题,提出一种新的故障定位方法。首先采集配电网故障前后电源节点处的零序电压、零序电流,根据含DG的配电网零序阻抗模型,计算出故障区段特征值,选择特征值最小的两节点作为故障发生区段的首末节点,建立两节点的线路零序阻抗模型,利用牛顿-拉夫逊方法计算出故障位置。算例表明,该方法具有较高的准确度和较强的鲁棒性,且不受过渡电阻和故障距离影响。     

基于配电网原故障定位方案的分布式电源准入容量研究

为解决由于分布式电源(distributed generation,DG)接入而导致的传统配电网故障区段定位方案不再适用的问题,提出一种通过限制DG接入容量,保证传统故障区段定位方案可用的方法。首先简述了传统故障区段定位方案以及DG故障电流的计算方法;然后分析了DG接入对传统配电网故障区段定位方案的影响,提出了保证原有故障区段定位方案适用时,系统电源提供的最小短路电流与DG提供的最大反向短路电流应满足的要求,因为两者均与DG的接入容量相关,所以上述要求相当于对DG的最大接入容量作出限制。算例表明,限制DG的接入容量,基于短路计算可设置合理的开关定值来区分系统电源提供的最小短路电流及DG提供的最大反向短路电流,保证传统的故障区段定位方案可用。与其他开关定值设置方法的对比表明,直接基于短路电流计算,会提高DG的接入容量或者馈线的供电长度。     

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TensorFlow框架的有源配电网深度学习故障定位方法

随着大规模分布式电源(DG)接入配电网,配电网的结构由传统的辐射型变为多端电源结构,传统的故障定位方法不再完全满足含DG的配电网系统,对此提出一种基于深度学习的有源配电网故障定位方法。首先通过馈线监控终端采集过电流故障数据与节点电压数据,结合各电源出力数据,形成故障数据向量;然后使用Tensorflow构建基于全连接网络的深度神经网络模型,挖掘故障数据向量与故障支路之间的映射联系,形成故障定位模型;最后利用该模型在线定位故障并验证其有效性。模型测试结果表示,与反向传播神经网络、学习向量量化神经网络模型相比,深度学习模型收敛速度更快,故障定位准确率更高,同时在数据畸变或缺失时,模型具有较高的容错性。     

DG容量对配电网电流保护的影响及对策研究

含DG的配电网线路在发生短路故障时,分布式电源的注入电流可能会影响流过该线路保护装置的短路电流,导致保护误动或拒动,因此需要根据电流保护分析DG的准入容量问题。分析了分布式电源并入配电网后,在线路不同位置发生短路故障时,DG对短路电流产生的助增、汲流和反方向电流影响,并推导出含DG的配电网短路电流计算公式。在此基础上,求出DG为不同容量时,流过保护的短路电流变化曲线。并根据配电网电流保护整定值,求出保证保护正确动作的DG最大准入容量。     

基于状态量信息的含分布式电源配电网保护新方案

为消除分布式电源(DG)接入对保护的影响,同时尽量减少改造成本,提出了一种基于多点状态量信息的含DG配电网保护新方案。对于DG下游辐射状线路和无DG接入的馈线,所提方案根据过电流保护动作信息实现故障定位。另外,基于馈线首端和DG并网点处的电压和电流信息,提出了补偿阻抗极性信息的新判据及其故障定位方法。当DG上游区域发生故障时,所提方案无需加装电压互感器,即可快速准确地切除DG上游区域的故障线路。最后,通过PSCAD/EMTDC软件对一个含DG的10 kV配电网进行故障仿真与分析,结果验证了所提方案的有效性和正确性。     

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...     

适配高渗透率DG接入配电网的幅值比较式保护

对于高渗透率分布式电源(DG)接入的配电网,提出了新型综合电流幅值比较的保护原理,通过线路两端分相全电流幅值以及正序故障电流幅值的比较进行故障定位,实现了低成本与高可靠性的兼容。并通过PSCAD搭建10 kV含分布式电源配电网模型,全面仿真了不同DG渗透率、故障位置、故障类型、过渡电阻、非同步数据等多种因素对保护原理的影响。经过理论分析和仿真,证明方案能够准确实现故障定位,利用的数据简单,耐过渡电阻能力优秀,保护配置要求低,抗同步误差强。