配电网故障区段判断和隔离的统一矩阵算法

论述了适用于各种配电网的故障区段判断和隔离的通用算法。首先 针对配电网的结构获得一个网络描述矩阵。在发生故障时,根据安放于馈线分段开关处和主 变电所的RTU上报的过电流信息生成一个故障信息矩阵,通过网络描述矩阵和故障信息矩阵 的运算得到一个故障判断矩阵,根据故障判断矩阵就可准确地判断和隔离故障区段。给出了 若干实例。     

含分布式电源配电网的快速故障区段定位

分布式电源(distributed generator,DG)的接入使配电网的结构发生改变,导致传统的配电网故障定位算法失效。本文针对含DG的配电网故障定位问题,提出了一种快速判断故障区段的矩阵算法。结合配电网的运行特点,以配电网运行网络中节点和馈线区段间的邻接关系为依据,优化了网络描述矩阵,并提出相应的故障判据。结合不同类型DG的故障特性对算法的通用性进行了分析。该算法网络描述简单直观,运算量小,通用性强,判断迅速准确。最后,本文验证了该算法在复杂配电网单一故障和多重故障下故障区段定位的有效性。     

基于子网络划分的含DG配电网故障区段定位

针对含分布式电源配电网的故障区段定位困难的问题,提出一种基于子网络划分的配电网故障区段定位算法。该算法分为三步:第一步构建配电网的拓扑网络描述矩阵;第二步将结构复杂的配电网划分为多个子网络,并获取各子网络的方向性描述矩阵和故障信息向量,进而建立故障定位判别矩阵;第三步根据判别矩阵进行故障定位。案例分析了配电网发生单一故障、故障路径部分重叠及故障路径完全重叠的多重故障时的适应性,结果表明了所提算法的有效性。     

配电网故障区段定位的改进矩阵算法

针对馈线终端单元(FTU)与配电网自动化主站通信中断影响故障区段定位的问题,提出一种配电网故障区段定位改进矩阵算法。该算法根据FTU通信状态与配电网拓扑构建FTU属性矩阵,动态建立网络描述矩阵,最后结合FTU故障信息,提出了配电网故障定位的改进矩阵算法。该算法可根据FTU的通信状态实时更新网络描述矩阵,判据结构简单、形式统一、计算量小,能够实现配电网故障区段的准确定位。     

基于有向邻接矩阵的配电网拓扑检测与识别

准确的拓扑结构是配电网精细化管理和安全运行的基础。针对现有配电网拓扑识别方法无法确定网络潮流方向以及拓扑变动检测方法受负荷突变影响大的问题,提出一种基于有向邻接矩阵的配电网拓扑变动检测与识别方法。首先,提出一种基于有向邻接矩阵的配电网拓扑识别模型,将配电网的未知拓扑描述为不确定的有向邻接矩阵,实现配电网的拓扑识别并确定潮流方向。其次,提出一种基于节点电压邻接矩阵的拓扑变动检测方法,通过分析相邻节点电压幅值的下降趋势判断拓扑是否发生变动。此外,所提出的拓扑变动检测方法可以缩小未知拓扑的范围,降低拓扑识别问题的变量规模。最后,通过仿真分析验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于故障辅助因子的配电网高容错性故障区段定位方法

针对基于逻辑关系的馈线故障定位间接方法存在过分依赖群体智能优化算法的固有缺陷,采用代数关系描述,构建了基于故障辅助因子的馈线故障区段定位的非线性方程组模型,并采用具有并行特征的牛顿-拉夫逊法进行求解,其优点在于:对报警信息畸变的情况具有强适应性,故障定位时具有高容错性;能够对含T型耦合节点的配电网多重馈线故障区段进行准确定位;无需采用逻辑运算和最优化算法,决策效率高、算法稳定性好;单一故障下可准确定位信息畸变的位置。仿真结果验证了所提方法进行馈线故障区段定位的准确性、快速性和高容错性。     

配电网拓扑结构等效解耦的方法

配电网节点众多,拓扑结构复杂。在实现配电自动化功能时,需要知道各个节点在配电网中的位置以及节点之间的相互联结关系,网络的拓扑结构模型不仅要描述出各节点的邻接关系,而且还要描述出各节点问的路径关系。章根据配电网拓扑结构的特点,提出了将配电网的拓扑结构等效解耦为边相接和边不相接的两种方法,得到若干个数目和负荷节点数目相同的单树枝。两种等效解耦的结果分别反映了配电网节点的联结关系和网络的拓扑分层。     

基于虚拟阻抗的复杂配电网故障区段定位新方法

针对含分布式电源的复杂配电网故障区段定位的问题,提出一种基于虚拟阻抗的故障定位新方法。首先以区段为单元识别畸变节点的故障信息,采用尝试赋值法校正畸变节点的故障信息;然后利用区段端节点过流信息初步判定故障位置,将故障区段端节点间的虚拟导纳值用0表示,非故障区段端节点间虚拟导纳用1表示,进而形成能反映节点间连通性的节点虚拟阻抗矩阵,根据故障电流的流通路径最终确定故障区段位置。具体算例验证表明,该方法具有故障定位准确、效率高的特点,可以满足复杂配电网的多点信息畸变校正和多重故障的故障区段定位。     

基于小波AlexNet网络的配电网故障区段定位方法

文中提出一种基于深度网络迁移学习的配电网故障区段定位方法。利用小波包变换(WPT)分解配电网各区段的电量信号,将各节点小波包系数按照低频到高频的顺序重新排列获得时频矩阵,通过颜色编码将时频矩阵转成具有图像性质的像素矩阵,像素矩阵囊括了当前系统的工作状况信息,利用迁移学习AlexNet网络,调整网络结构使其适应于配电网故障区段辨识,通过微调的AlexNet网络自主挖掘像素矩阵的故障特征作为预测变量,利用门控循环单元(GRU)、学习向量量化(LVQ)、朴素贝叶斯分类器(NBC)、极限学习机(ELM)、支持向量机(SVM)等模式识别算法进行故障特征分类,从而实现配电网故障区段定位。针对多分支的线缆混合线路进行实验分析,比较5种模式识别算法的分类效果,得到GRU算法准确率可以达到99.92%,证明了该方法不受故障时刻、故障类型和过渡电阻等因素的影响,可满足配电网对故障区段定位准确度和可靠性的需求。     

配电网故障定位的改进通用矩阵算法

分析了目前配电网故障定位算法中存在的问题,针对馈线区域和开关设备拓扑联接关系的网络关联描述矩阵模型,提出了一种配电网故障定位的改进通用矩阵算法,该算法在通用矩阵算法的基础上,对配电网末端故障及多电源复故障问题提出了新的判据,可快速地定位出故障区域,同时能确定出隔离该区域所应断开的电源侧开关,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多电源复故障做出快速、准确的诊断。该算法判据简单,通过算例证明了该判据的有效性。     

基于模式识别的配电网故障区段定位

提出了一种用电压暂降模式识别定位配电网故障区段的方法.首先用故障分析建立电压暂降数据库.当短路故障发生时,将测量点的电压暂降与数据库中的电压暂降匹配,找到所有可能的故障区段.然后,对所有可能的故障区段进行降序排序,然后根据排序依次检验是否为故障区段.通过对一个11kV典型测试配电网进行单相接地短路故障仿真,结果验证了本文所提方法的有效性和准确性.     

考虑电压暂降非线性分布的配网故障区段定位

提出一种新的配网故障区段定位方法,根据电压暂降在线路呈非线性分布的特性,仅用单端测量采集到的电压暂降特征进行故障区段定位。对某配电网进行故障模拟分析,建立节点电压暂降数据库和电压暂分布函数降数据库,当实际短路故障发生时,将监测点采集的电压暂降与数据库中的电压暂降数据进行匹配,搜索出所有可能故障区段,计算故障点电压暂降与可能故障区段的电压暂降分布函数的离差,并认为离差最小对应的区段为最有可能故障区段。通过对一个11 kV典型配电网进行单相接地短路故障仿真,结果验证了所提方法的有效性和准确性。     

基于相量校正的多源配电网故障区段定位

为简化含分布电源的配电网故障定位算法过程,并提高故障定位算法的容错性,以矩阵算法为基础提出一种改进的区段定位算法。首先,建立描述节点区段关系的结构描述矩阵,并通过判断是否检测到过电流及过流方向建立故障信息矩阵。然后,利用结构描述矩阵和故障信息矩阵相乘得到故障判断矩阵,并根据区段对应矩阵中行元素构成的不同将区段划分类型,建立各类型区段下反映所有故障情况的故障判据。最后,对照故障判断矩阵行元素与故障判据,判断出发生故障的区段。针对配网中FTU上传信息易发生畸变的情况,提出了基于相量校正的信息畸变校正方法,通过故障电流与正常运行电流相位差异进行定位结果的修正,降低故障信息畸变对定位结果的影响。对DG的投切状况以及配电网两相和三相短路的单重多重故障进行仿真,结果验证了所提故障定位算法的原理简单、准确度好并具有一定的容错能力。     

基于电压暂降监测数据分析的配电网故障定位

将电能质量监测数据转化成对实际生产有用的信息是能源大数据应用的重要方面.配电网中大部分电压暂降是由故障造成的,因此残余电压幅值中隐含有故障位置的信息,为此,本文提出了一种利用电压暂降监测数据分析进行配电网故障定位的方法.首先,以监测量为输入,故障位置为输出,设计了反向传播神经网络,用于拟合故障位置与残余电压幅值的映射关...     

基于过热区域搜索的多电源复杂配电网故障定位方法

对基于过热弧搜索的配电网故障定位方法进行了多方面分析,讨论了其不足之处。在此基础上提出基于过热区域搜索的多电源复杂配电网故障定位新方法。通过判断区域故障以及引入顶点对弧的负荷和区域负荷,给出简便的最小配电区域分离算法,并详细论述了过热区域的搜索步骤;同时对馈线测控终端故障信息不完备的情况给出了相应对策。算例分析表明,新方法推理简单,容错性好,且可精确衡量故障的程度,具有较高的实用价值。     

小水电发电系统的非接地电网单相断线故障分析及诊断方法

小水电站输电线路由于运行中遭受各种复杂的环境影响,因而频繁出现断线故障问题,严重影响了电网的稳定运行。本文以含小水电系统的10kV中性点非接地电网单相断线故障为研究对象,分析了电网单相断线故障后稳态电气特性,主要包括电流、电压的变化特征。并提出一种以电流为主、电压为辅的单相断线故障的诊断方法,通过分析电流、电压的幅值与相位角是否处于故障量的阈值内,来判断单相断线故障的发生及其类型。为小水电发电系统的线路后续保护提供可靠的动作依据,提高电网运行的稳定性。最后通过MATLAB的仿真验证该诊断方法的可行性和有效性,也得到了现场实测数据的验证。     

基于FTU的配电网故障区段判断算法

通过分析配电网馈线单一故障情况下,其故障点必位于两个相邻的开关之间。有效率电流和没有故障电流流过的开关,其ＦＴＵ所采集的信息不相同,因此在基于ＦＴＵ的馈线自动化系统中,其故障区段的判断可简化为考察相邻开关信息的异或逻辑计算。忽略电网中的其它元件,将电网从结构上简化为以开关当作节点的网络,应用电工网络图论原理建立节点的邻接矩阵和节点信息矩阵。论述了一种馈线网络故障时的故障区段判断矩阵。分析故障判断矩     

基于模型识别的有源配电网单相接地故障定位方法

分布式电源(distributed generation, DG)大量接入使配电网继电保护面临严峻挑战。单相接地故障发生概率大,但故障信息十分微弱,特别是在DG多样化故障输出特性的影响下,有源配电网单相故障定位的准确性常难以保证。为此,提出了一种基于模型识别的有源配电网单相接地故障定位方法。分析了配电网单相接地故障下DG的输出特性,建立了在不同故障位置下有源配电网的正序增广网络,构建了故障位置关于馈线出口以及DG输出电流的函数,建立了配电网单相接地故障位置模型,利用不同故障位置下短路电流矢量占比系数的差异性构建了新的故障定位判据。通过将单相接地故障定位问题转化为故障位置模型系数的求解问题,提高了故障定位的准确性和实用性。理论和仿真分析表明,在不同故障位置、不同过渡电阻下均能准确定位单相接地故障,具有原理清晰、故障特征量采集便捷、灵敏性和可靠性高的优点。