电力系统故障定位原理综述

在电力系统中,由于输配电网络结构不同,因此适用于各自的故障定位方法各有不同.在现有研究的基础上,介绍了阻抗法和行波法在高压输电线路和中低压配电网线路的故障定位技术中的应用原理,并且对各种原理下的不同算法作出总结.在比较各种算法优缺点的同时,对今后研究趋势作出了展望.     

高压输电线故障定位方法研究

高压输电线路故障定位是保障电网安全运行必要的手段。通过故障定位技术发展历史的介绍,详细地描述了各种故障定位方法的原理、优缺点和应用情况。对两大类故障测距方法,工频量法和行波法进行比较,提出了线路故障定位今后研发的建议：开发的重点放在双端或多端测距新算法上,解决算法的适应性、抗干扰能力和剔除计算伪根等诸多问题。     

高压直流输电线路故障定位研究综述

综述了国内外开展的直流线路故障定位的研究背景和现状。首先分析了现有直流输电线路故障定位技术的不足,指出了目前工程应用中的直流输电线路故障定位装置只采用行波原理,存在原理单一、对采样率要求高、耐过渡电阻能力差等问题。借鉴交流输电线路故障定位原理的划分方法,对直流输电线路故障定位原理进行了归类研究。将直流输电线路故障定位方法分为行波法和故障分析法,并分别分析和研究了行波法和故障分析法的优缺点,指出故障分析法在直流输电线路故障定位中的广阔应用前景。最后给出了直流输电线路故障定位研究的几点建议与设想。     

基于图论的电网故障行波定位装置最优配置算法

为了确保全网故障行波定位系统的可靠性和经济性,基于图论,提出了一种网络故障行波定位装置最优配置算法.通过分析指出,不同的网络结构和具体的故障点位置影响故障行波第一波头最短传输路径,进而影响故障行波定位装置的配置.该算法首先依次将网络中的每条线路设置成故障线路,采用保留故障线路的Floyd算法将复杂网络转化为简单网络,然后根据简单网络中故障点位置将故障线路两端的节点划分成2个数组,对所有故障情况下故障线路两端的节点分别取最小公共集,即得到需要配置定位装置的节点;并对影响网络故障定位算法的特殊情况提出了相应的增配方案.该算法建立在网络故障行波定位原理之上,网络故障定位结果证明了该配置算法的可靠性.     

电力系统行波测距方法及其发展

行波测距法具有测距精度高、定位速度快的特点,目前主要应用在高压输电线路中。首先比较全面地讨论了行波测距算法及研究现状,根据行波测距算法的原理不同,将其分为基于单条输电线路的单端法、多端法和基于广域行波信息的网络测距法,重点对单端法中的反射波识别、双端法中的GPS和IEEE1588对时、广域网络测距法中的IEC61850标准等问题进行了探讨。然后回顾了行波的获取、波头的检测,波速对测距的影响及消除行波波速的测距算法等关键问题的最新研究进展。在此基础上总结了行波法测距今后急需解决的关键问题。相关研究结果表明,行波故障测距在电力系统中有广泛的应用前景,是今后输电线路故障定位领域的重要发展方向。     

配电网单相接地故障定位综述

对国内外配电线路的故障定位方法和技术进行了归纳总结。分析了阻抗法、行波法、信号注入法、矩阵法、神经网络、遗传算法、蚁群算法、Petri网和粗糙集等的原理,分析了这些故障定位方法在配电网故障定位中的应用。另外还对专家系统、粒子群算法、仿电磁学算法等进行了介绍,对其特点进行了分析。然后在此基础上阐述了当前配电网故障定位存在的问题,最后结合配电网的发展趋势及用户对供电可靠性的要求,探讨了未来配电网故障定位技术的研究方向和发展前景。     

高压直流输电线路故障定位综述

综述了直流输电线路在国内外发展的现状。借鉴交流输电线路的故障定位划分方法,将直流输电线路的故障定位原理进行了归类总结,将直流输电线路的故障定位方法分为行波法和故障分析法,并且分别总结了各种方法的优缺点,指出各种方法在直流输电线路的应用前景,然后针对直流输电线路故障定位的现状,提出自己的建议,并进行了总结归纳。     

改进的配电网相间短路故障定位隔离算法

分析了目前配电网相间短路故障定位和隔离算法中存在的一些问题(如末端故障不能定位、线路上的多重短路不能全部准确定位等)后,利用电网网络拓扑关系和电流幅值大小、潮流方向性提出了一种配电网相间短路故障定位和隔离改进算法,可实现各种相间短路故障定位和隔离。各种相间短路故障的模拟证明了该算法的正确性。该算法原理简单,运算量小,计算速度快,能够满足在线应用的要求。     

改进矩阵算法及其在配电网故障定位中的应用

分析了目前配电网故障定位算法中存在的问题,根据故障定位的改进矩阵算法,针对配电网末端故障及不同线路上的多重故障问题,提出了切实可行的判据,不仅能对配电网单一故障进行定位,而且能对配电网末端故障以及不同线路上的多重故障做出快速、准确的诊断.模拟计算了三电源配电网及单电源多出线的各种故障,结果表明了该判据的有效性.     

高压输电线路的故障测距方法

高压输电线路的准确故障测距是保证电力系统安全稳定运行的有效途径之一。比较全面地讨论了故障测距方法及其研究现状。根据各测距算法采用的原理不同,将其分为故障分析法和行波法两类,在简单介绍故障分析法之后,重点对行波法的行波获取、波头识别、波速确定等问题以及单端、双端和多端行波测距算法分别进行了分析、对比和讨论,并在此基础上总结得出了行波法中仍需解决的问题和可能的解决办法以及各种测距算法的优点和存在的问题。指出了每种测距算法的适用范围和应用局限性。最后,对高压输电线路故障测距的研究及应用前景进行了展望。     

10kV配电网典型负荷结构串联电容补偿临界补偿长度研究

配电网是电力系统直接连接用户的关键供电环节,保证配电网沿线电压质量直接影响到用电设备的安全性、经济性。采用串联电容补偿装置来补偿线路的电抗,可以有效提高交流输电线输电能力、提高系统的稳定性和电压质量。线路供电半径较大、末端负荷较重时,线路沿线电压降严重,此时单一的补偿方式很难满足要求,需要其他补偿方式共同补偿。本文针对10 kV配电网5种典型的负荷结构,采用数值仿真的方法研究了不同复合结构、不同补偿度的串补效果,旨在分析探究单一串补方式下能使沿线负荷电压均满足幅值质量要求的临界补偿长度,同时也研究了负荷容量及功率因数等参数对补偿效果的影响。     

线路输送功率与电网结构机理分析

现有的潮流算法或是应用潮流算法来解决电力市场中的潮流分布都没能把线路潮流与最基本的网络结构建立起直接的显式关系。利用电路的基本理论,从电流、电压在电网络中的分布机理角度,推导出了线路输送功率与关联矩阵的函数关系,并通过具体算例验证了所提方法的正确性。由于关联矩阵反映了网络的拓扑结构,故线路输送功率与网络结构密切相关。所以改变网络的拓扑结构就可以改变线路的潮流分布,这为从网络结构上消除线路阻塞提供了理论依据。     

配电网载波通信耦合方式的探讨

耦合装置对载波信号在配电网中的传输至关重要,一种安全?高效?经济的耦合方式是实现电力线通信的关键。由于中低压配电网结构和信道特性不同于高压输电线路,因此传统的高压输电线路载波通信的耦合技术和耦合方式并不完全适用于中低压配电网。文章在简要介绍配电网网络结构和信道特性的基础上,重点对电容、电感2种耦合技术的信号注入方式做了深入分析,并对这2种耦合方式在配电网载波通信中不同的应用环境和实际效果做了分析对比。     

浅析配电网供电半径与最大供电负荷的关系

针对配电网10 kV和35 kV电压等级的不同线路型号和供电半径,采用电力系统分析综合程序PSASP6.2对其最大供电负荷进行计算分析,所得结果对配电网规划设计、建设改造和运行方式安排方面具有指导性和实用性。     

基于Matlab的计算机距离保护微分方程算法仿真与研究

运用M atlab完成电力系统计算机距离保护的仿真,应用了两种基于线路模型的解微分方程的阻抗算法,分析了其应用于不同参数线路时的适应性,并通过分析在考虑存在干扰和误差时的阻抗计算结果,对两种算法的稳定性进行了研究。还对这两种算法的工程应用提出了有益的建议。     

基于分层节点识别策略的中低压配电网同期线损优化系统的研究

作为电力工业的综合性经济指标之一,线损率可直接反映电网结构及其运行方式的合理性,同时也严重影响着电力企业的经济效益。随着智能电网的快速发展,对配电网的同期线损有了更高的要求。设计了10 kV中低压配电网同期线损优化系统,由数据采集单元、传输单元及分析单元三部分构成。其中,GPRS公网和230 M无线专网作为信息传输的通道;数据分析单元由数据读取、拓扑分析及线损计算构成。针对目前电量采集过程中数据缺失严重、同期线损取数及计算过程中误差较大、可靠性低等问题,在线损计算过程中,引入了分层式节点识别策略,提出了基于支持向量机的负荷节点智能识别方法,可有效、快速求取各种负荷节点的注入电流,从而降低了非同期数据所带来的线损误差。利用实际案例验证了配电网同期线损优化系统在线损计算中的可行性和有效性,该系统可为智能配网的规划设计、生产运行和运营管理等方面提供可靠的依据。     

计及通信资源优化的电力线载波通信路由算法研究

基于电力线载波技术的用电信息采集系统实现全网信息可交互,为负荷需求侧响应、预付费管理、配变监测分析等业务的数据和控制指令提供必要的通信通道,是电力系统实现智能化的关键技术之一。随着电网规模的增大、业务类型和数据量的增多,无论是窄带载波还是宽带载波都将呈现出信道资源紧张,传输能力下降的问题。为保障用电信息采集数据的准确可靠传输,基于业务区分服务模型,本文提出一种计及通信资源优化的电力线载波通信路由算法。算法实现了对不同类型业务的快速分组和传输路径区分计算。根据电力线载波通信网络当前资源现状,同时考虑不同业务类型的QoS需求而制定多目标函数,使业务能够全局优化使用通信资源,在一次路由中满足多服务质量需求。通过实验仿真,证明了本文所提出算法在优化网络资源方面具有较优性,并能够有效避免网络拥塞和传输数据丢失的发生。     

背靠背柔性直流输电技术在中心城区电网中的应用研究

背靠背柔性直流输电技术,可以联结两个或多个不同的交流系统,也可以将不同的配网馈供区域以直流为母线进行联结。该技术充分应用既有交流输电线路,挖掘既有交流电网能力,通过直流母线互联进行负荷转移,从而实现负荷在既有交流电网的均衡分布;同时在故障方式下,能够智能灵活实现负荷转移,减少现有交流电网的切负荷量。在同一站址内建设整流站和逆变站,形成两端或多端柔直结构,实现多个分区互联,背靠背柔直技术可节省各端之间直流互联线路的成本,节约总占地面积以及投资。本文通过分析南京中心城区电网在“十四五”期间面临的挑战,提出了应用背靠背柔性直流输电技术解决南京中心城区电网发展问题的方案,论证了该技术在中心城区电网应用的技术优势和推广前景。     

Modeling of transfer Characteristics for the broadband power line communication channel

This paper presents a novel approach to model the transfer function of electrical power lines for broadband power line communication. In this approach, the power line is approximated as a transmission line and the two intrinsic parameters, the characteristic impedance and the propagation constants, are derived based on the lumped-element circuit model. Using these intrinsic parameters, the transfer characteristics for a N-branch power distribution network are derived based on the scattering matrix method. Detail derivation of this line model is given in this paper. The model has been verified with practical measurements conducted on actual power networks. It is demonstrated that the model accurately determine the line characteristics under different network configuration and when different household appliances are connected.     

电力系统潮流算法的几点改进

对电力系统传统潮流算法进行了如下几点改进：①提出了基于诺顿等值的多平衡节点处理方法。该方法既能解算具有多个平衡平点的同一电网潮流问题。也能够同时解算相互解列的、各自内部具有多个平衡节点的不同子网潮流问题。②针对小阻抗和零阻抗网络参数易导致节点导纳矩阵病态并影响潮流收敛速度和精度的同时,提出了基于节点等效附加注入的小阻抗和零阻抗处理方法。该方法可使节点导纳矩阵良性化,从而保证算法快速、准确地收敛。③针对PQ分解法的收剑性敏感于R/X比的问题,提出了基于节点等效附加注入的改进PQ分解法,使适用于高压输电系统的PQ分解法能够成功地应用于具有大R/X比的低压配电网潮流解算中。