基于监测点优化配置的电压暂降故障点定位估计

提出一种基于系统监测点优化配置的电压暂降故障点定位新方法。针对由输电线路短路故障引起的电压暂降,首先以监测点数目最少为目标,以全网各节点电压暂降完全可观测为约束条件,构建监测点优化配置的0-1线性规划模型。然后根据监测点最优配置结果及其修正方案,以故障时监测点电压幅值信息为量测量,应用最小二乘原理对故障点故障位置及故障线路进行定位估计。通过对IEEE 39节点标准测试系统的测试分析,验证了该方法的有效性与实用性。     

基于凹陷域分析的电压暂降监测点优化配置

提出一种基于凹陷域分析的电压暂降监测点优化配置的新方法,以监测点数目最小为目标函数,以全网敏感性负荷节点电压暂降可观测性为约束条件,利用整数线性规划方法,通过MATLAB编程求取符合要求的最少数目监测点。在构造电压暂降幅值矩阵的计算中,考虑到了每一个节点故障可能引发系统其余节点电压暂降的情况。在IEEE 39节点系统上进行仿真计算,成功求得了保证全网敏感性负荷节点电压暂降可观测的最少数目的监测点。     

基于故障识别法的电压暂降监测点的优化配置

提出了一种基于故障识别法实现电压暂降监测点的优化配置方法。把基于故障识别法建立的二进制0-1矩阵作为可观测矩阵,用以建立全网敏感性负荷节点电压暂降完全可观的约束条件。结合各组合节点安装监测装置的权重值,以监测装置数目最少为目标函数,通过优化算法实现了电压暂降监测装置的优化配置,用最小数量的监测装置保证了对全网敏感负荷节点电压暂降的可观性。在建立可观测矩阵的过程中,以故障点能否被监测装置唯一识别出来作为配备规则,克服了以往的可观测矩阵依靠电压暂降阈值建立带来的各种问题。算例分析验证了该方法的有效性和实用性。     

基于观测能力可调控的电压暂降监测点多目标优化配置

为降低电压暂降中故障电阻变化对可观测区域影响,实现监测点优化配置,本文提出一种用节点观测能力调控可观测区域,综合考虑监测装置数量、观测能力、冗余度等因素,实现监测点的多目标优化配置方法。首先通过电压暂降幅值公式计算出不同故障类型下节点电压,在此基础上建立模糊控制模型得到节点观测能力,用观测能力改进分段法来构建可观测矩阵。以全网电压暂降可观测为约束条件,监测装置数量、观测能力和冗余度为目标函数,采用非支配排序遗传算法（NSGA2）实现电压暂降监测点的多目标优化配置。通过在IEEE 30节点系统的仿真验证,与传统监测装置优化方法相比,本文方案在满足全网暂降可观的基础上,还保证了监测装置数量和观测能力的合理分配。     

基于最小幅值搜索的电压暂降监测点优化配置

为实现全网任意位置电压暂降可观测,提出一种基于最小幅值搜索的电压暂降监测点优化配置方法。首先根据电压暂降幅值解析式,利用黄金分割法搜索故障位置在各线路变化时节点的最小暂降幅值;进而根据电压阈值确立可观测域,构建出计及各种短路故障情形的最恶劣可观测矩阵。最后以系统内监测点数目最少为目标,全网任意位置电压暂降可观测为约束,建立电压暂降监测点优化配置模型。在构造电压暂降可观测矩阵的计算中,考虑了系统最恶劣电压暂降情形,避免了监测盲区。并且通过对IEEE 30节点系统的仿真计算证明了该方法的有效性。     

基于模糊控制模型的电压暂降监测装置优化配置

提出了一种基于模糊控制模型和粒子群算法的电压暂降监测装置的优化配置方法。针对传统基于可观测区域(MRA)的方法的不足,提出了模糊阈值和观测指数的概念。考虑监测点观测能力,建立模糊控制模型以构造优化目标函数,进而采用离散粒子群优化(BPSO)算法对电压暂降监测装置进行优化配置。通过IEEE 30节点测试系统对所提方法进行仿真分析,并将所提方法和传统方法得到的配置结果相比较,结果表明所提方法不仅实现了全网电压暂降的完全可观测,而且实现了监测装置的最优配置。     

电压暂降可观约束下的定位监测点多目标 优化配置

为有效监测电压暂降以及准确定位扰动源位置,提出了可观约束下的电压暂降定位监测点的多目标优化配置方法。基于测点间正序电压变化量的相关性,定义了暂降特征模式,通过寻找最优匹配模式进行故障定位,同时定义不确定区域指数作为测点集的定位准确性指标。以全网电压暂降可观为约束条件,以监测点数量最少和不确定区域指数最小为目标函数,建立监测点多目标优化模型。采用多目标离散粒子群算法求解模型,得到非劣解集。通过IEEE 39和IEEE 118节点系统验证了该方法的可行性和有效性。     

考虑电压暂降传播的监测点优化配置改进方法

电压暂降每年造成巨大的经济损失,因此对全网进行电压暂降监测具有重要意义。本文提出了一种考虑电压暂降传播的监测点优化配置改进方法。首先分析了电压暂降的传播规律,制定了监测点优化配置的分区原则和循环嵌套的分区算法;定义了节点MRA(可观测区域)矩阵和线路MRA矩阵,其中线路MRA矩阵基于插值拟合方法,保持了线路的连续性,更加完善合理;在此基础上,建立了监测点优化配置模型,以IEEE30节点系统为例,在MATLAB中实现了监测点优化配置,并在PSCAD中进行了仿真。结果证明了该方法的合理性和工程实用性,本文提出的方法保证了经变压器传播后记录的电压暂降信息的准确性。     

基于MVR和GA的电压暂降监测点优化配置

为减少电压暂降监测信息的冗余度,本文提出一种应用多变量回归(MVR)和遗传算法(GA)对电压暂降监测点进行优化配置的方法。首先,利用MVR构造合适的适应度函数,通过GA寻优能力获得监测点优化配置向量;其次,按照优化配置向量在对应节点配置监测仪,并结合可观测区域矩阵检查不同故障类型时的可观测性,进一步删除冗余监测点,获得最优配置向量;最后,利用PSCAD V4.2在IEEE30节点测试系统中开展仿真对比实验。仿真结果表明,本文提出方法不需设定阈值电压,仅需2个监测点即可对系统所有故障类型造成的电压暂降实现监测,证明了方法的有效性。     

满足电压暂降与故障位置均可观的监测装置二阶段配置

为获得系统内暂降水平和暂降原因等信息,以暂降可观测区域法和故障定位法为基础,提出一种满足全网电压暂降和导致暂降的故障位置均可观的监测装置二阶段配置法。基于暂降可观测区域法,确定第1阶段的配置方案,实现全网电压暂降可观。基于故障定位法,引入虚拟监测的概念,以短路计算和对称分量法确定的不同故障类型引起的母线三相电压幅值和相位信息,确定导致被监测暂降事件的故障位置,建立全网故障定位矩阵;通过在剩余母线中逐步增加监测装置,消除所有伪故障点,确定第2阶段的配置方案,实现全网故障位置可观。对IEEE-30节点系统进行仿真,验证了方法的正确性和适用性。     

基于电压暂降监测点优化配置的同心松弛凹陷域分析

提出了一种基于电压暂降监测点优化配置的同心松弛凹陷域分析方法。在传统MRA法的基础上,根据变压器的接线方式以及故障点的位置构建系统的零序节点阻抗矩阵,修正电压暂降幅值,克服了传统MRA法存在监测盲区的缺点,实现对实际配电网的电压暂降监测点优化配置以及故障定位。根据监测点布点方案以及故障点定位结果,提出以故障点为中心的同心松弛凹陷域,定义的提出及分析计算可以有效减少供电部门凹陷域计算的工作量,为解决由于电压暂降带来的责任归属问题提供理论依据。通过对含有多个电压等级的实际配电网进行仿真分析,验证了该方法的实用性与有效性。     

基于临界阻抗和广度优先-条件搜索的暂降监测装置优化配置

降低暂降可观测矩阵的维数和减少监测装置优化配置时间是电网电压暂降监测装置优化配置面临的两大困难。基于现有暂降可观测区域原理,引入临界阻抗和等效阻抗的概念,利用广度优先-条件搜索形成暂降母线集,合并导致相同暂降特征的故障点,构造全网暂降可观测矩阵,降低了矩阵维数,减少了优化配置的计算量,在保证配置结果正确的前提下,有效减少了优化配置时间。对IEEE 30、IEEE 118和IEEE 300节点系统仿真,验证了所提方法的正确性和适用性,并证明,电网规模越大,所提方法对优化配置时间的改进效果越明显。     

考虑故障不确定性的电压暂降监测点优化配置方法

针对现有可观测区域(monitor reach area, MRA)方法未考虑故障不确定性因素,导致电压暂降监测点配置不合理的问题,提出一种考虑故障不确定性的电压暂降监测点优化配置方法。首先,基于蒙特卡洛生成典型故障集合,计算故障不确定性MRA矩阵以及节点SAFRI指标权重;然后,以传统MRA矩阵和故障不确定性MRA矩阵为约束条件,以节点指标权重为优先级,实现配置数量最小化和优先级权重最大化的暂降监测点优化配置方法;最后,通过IEEE 39节点算例验证所提方法的合理性。试验结果表明,方法可解决现有监测配置对故障不确定性因素考虑不足易产生监测盲区的问题。     

一种电压暂降监测装置优化配置的方法

提出了一种基于监测到达矩阵实现电压暂降监测装置优化配置的方法。结合监测到达域和二进制规则建立了监测到达矩阵,并作为全网重要节点电压暂降可监测的约束条件。以电压暂降监测装置数目最少为目标函数,建立优化模型,通过求解优化模型来实现电压暂降监测装置的优化配置。系统中由各种短路故障引起的电压暂降事件都能被至少其中一台监测装置所捕获。算例分析验证了此方法的准确性和实用性。     

计及分布式电源的电能质量监测点优化配置

为实现智能配电网对电能质量(PQ)进行全面监测和扰动事件智能诊断,并考虑系统成本优化和分布式电源影响,分析了现有监测点配置方法存在的三个缺陷,提出需要同时考虑节点电压凹陷域和电流信息全网可观测的优化思路。改进了二进制粒子群优化算法(BPSO)的模型和步骤,并构建评价函数,提出一种基于改进粒子群优化的电能质量监测点配置的算法。通过改进的BPSO迭代,智能地布置监测点,实现了系统性能和经济成本的最优化。最后,在四种不同结构的配电网络中进行仿真应用。结果表明,该算法能有效地实现PQ监测点优化配置,以较低的成本实现了配电网的全面监测并满足扰动事件智能诊断和精确定位的需求,且算法具有较好的收敛性和适用性。     

考虑故障电阻随机不确定性的电压暂降监测点优化配置

电力系统元件发生短路故障时,故障电阻客观存在且具有随机不确定特性。为提高电压暂降监测点配置方案在不同故障电阻条件下的工程适用性,需将故障电阻这一关键参数引入到监测点优化配置模型中。首先基于网络参数和短路计算构建临界故障电阻矩阵,在此基础上以监测点数最少为目标,以各故障点短路时最小电压暂降可观率为约束,建立考虑故障电阻随机不确定性的监测点优化配置模型,并用遗传算法求解最优配置方案。应用该方法对IEEE 30节点测试系统进行了仿真分析,结果表明该方法能有效监测非金属性短路故障引起的电压暂降,相比传统方法更具工程实用价值。     

考虑扰动源定位的电压暂降监测点最优配置

结合监测点可观测域原理和电压暂降扰动源定位法,构建扰动源可观性矩阵,在此基础上以监测点数最少为目标,以全网电压暂降及其扰动源可观为约束条件,建立监测点最优配置模型,并用0-1整数线性规划方法进行求解。IEEE 30节点测试系统的仿真结果表明,所提方法正确有效,所需监测点数量少,克服了传统监测点配置方法中电压阈值选取困难的问题,且所得电压暂降特征更精确。     

电压暂降与谐波谐振监测点统一优化配置方法

在考虑投资成本具有限定性的前提下,提出了一种电压暂降和谐波谐振监测点的统一优化配置方法。定义并量化了电压暂降可观性指标和谐波谐振可观性指标;综合考虑了电压暂降与谐波谐振可观性以及投资成本经济性,基于层次分析法和模糊综合评价法给出了监测点配置方案综合性能的量化分析方法;提出了以配置方案综合得分最高为目标,以监测装置数不超过限值为约束的监测点统一优化配置模型,并基于离散粒子群优化算法进行求解;基于IEEE-30节点测试系统进行了暂降与谐振监测点统一优化配置,仿真结果表明所提方法可在确保配置方案所需监测装置数满足投资成本限定的条件下,获得电压暂降可观性、谐波谐振可观性与监测装置数目经济性三者协调最优的监测点配置方案。     

考虑变压器接线方式的电能质量监测装置优化配置方法

当前电能质量监测装置配置过程尚未考虑变压器接线方式对电压暂降传播特性影响,针对这一缺陷,本文首次提出一种考虑变压器接线方式的电能质量监测装置的优化配置方法。首先深入分析系统中变压器不同接线方式对电压暂降传播特性的影响,建立与特定接线方式相对应的电压暂降幅值矩阵。然后,构建了各种类型短路故障下的电压暂降可观测矩阵,形成保证全网各节点电压暂降可观的约束条件,以监测装置数量最小为目标函数,建立了基于遗传算法的电能质量监测装置优化配置方法。最后,对IEEE-39节点进行仿真计算,验证了本文方法的有效性。     

考虑变电站电压暂降严重性的暂降监测装置优化配置

针对现有的电压暂降监测装置优化配置方法尚未考虑变电站电压暂降严重性,且形成的最优配置方案未能给出各监测变电站的配置先后顺序等缺陷,提出一种考虑变电站电压暂降严重性的暂降监测装置优化配置方法。首先,从外部环境特征和自身电气参数2方面建立变电站电压暂降严重性评估指标,对系统中各变电站作严重性评估;其次,结合评估结果,设计了一种新的暂降监测装置优化配置模型,该模型在满足全网任意故障点发生不同类型短路故障时电压暂降可观测的前提下,依据系统变电站的电压暂降严重性排序对数量一定的暂降监测装置依次进行位置寻优,形成最优配置方案;最后以广东电网某大型城市220 kV主网系统为例进行具体的仿真计算分析,结果表明所设计模型具有良好的工程应用价值。