基于測量點優(yōu)化配置的廣域行波故障定位研究
發(fā)布時間:2017-10-16 17:40
本文關(guān)鍵詞:基于測量點優(yōu)化配置的廣域行波故障定位研究
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【摘要】:現(xiàn)代電力系統(tǒng)在空間上形成了廣域系統(tǒng),當(dāng)輸電線路上發(fā)生故障時,要迅速尋找到故障點,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電可靠性,如今,最實用的測距方法是行波法。隨著GPS技術(shù)的迅速發(fā)展,同步采樣準(zhǔn)確性越來越高,成為了電力系統(tǒng)統(tǒng)一時標(biāo)的重要工具,提升了廣域系統(tǒng)下故障測距技術(shù)的測距精度。本文首先對國內(nèi)外電網(wǎng)的故障測距方法和廣域行波算法進(jìn)行了簡要介紹,對輸電線路的暫態(tài)特征進(jìn)行了研究分析,以研究行波在電力線路中的傳播特性;通過相模變換,消除電磁耦合的影響作用;通過對小波變換相關(guān)知識的研究,選擇最優(yōu)小波基進(jìn)行小波變換,對故障行波波頭識別;最后,闡述了一種確定既定系統(tǒng)的測量點配置算法,并在此基礎(chǔ)上闡述了一種新型廣域測距算法,并進(jìn)行了相關(guān)的仿真驗證。為保證在復(fù)雜輸電網(wǎng)中實現(xiàn)行波測距的最大可觀性和最優(yōu)經(jīng)濟(jì)性,本文首先給出一種基于擴(kuò)展雙端測距原理的行波記錄裝置(Travelling Wave Recorder,TWR)最優(yōu)配置方法。假設(shè)故障點已知,則該點到系統(tǒng)各個節(jié)點的最短路徑也可確定,根據(jù)需至少存在一對行波記錄裝置能夠?qū)收宵c進(jìn)行定位的原則,建立一種配置優(yōu)化的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型,進(jìn)而確定模型求解方法,獲得行波測距裝置的優(yōu)化配置方案。在獲取優(yōu)化配置方案的基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步給出新型廣域行波故障定位算法,包含兩部分:第一部分是初步故障位置的計算,第二部分是故障測距精度的提高。該算法利用曼哈頓距離從測量數(shù)據(jù)中找出準(zhǔn)確的行波測距組合來初步計算故障位置,并通過各測量點信息與電網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系計算出故障發(fā)生時刻,并根據(jù)各測量點行波到達(dá)的時間及故障發(fā)生的時間重新計算故障位置,以提高測距精度。最后,考慮了實際系統(tǒng)中由環(huán)境、通信延遲等原因會造成各測量點行波到達(dá)時間上誤差的問題,進(jìn)而對此算法進(jìn)行了容錯能力的驗證。本文利用PSCAD/EMTDC軟件對IEEE-30、IEEE-57標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真來獲取故障后同步信號,然后再使用MATLAB編程分析處理故障數(shù)據(jù),從而最終確定故障距離。仿真結(jié)果表明,這種新型廣域測距算法,測距精度高,并具有一定的容錯能力。
【關(guān)鍵詞】:廣域同步測量 行波 優(yōu)化配置 故障測距 容錯能力
【學(xué)位授予單位】:中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM75
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-15
- 1 緒論15-20
- 1.1 研究背景和意義15-16
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
- 1.3 本論文主要工作19-20
- 2 廣域行波測距原理20-26
- 2.1 現(xiàn)代行波測距基本原理20-22
- 2.2 擴(kuò)展雙端行波測距原理22-24
- 2.3 廣域網(wǎng)絡(luò)TWR配置原則24-25
- 2.4 本章小結(jié)25-26
- 3 輸電線路暫態(tài)分析和小波變換理論26-37
- 3.1 暫態(tài)行波的特點26-27
- 3.2 輸電線路的波動方程和相模變換27-30
- 3.3 小波變換相關(guān)理論30-34
- 3.4 故障行波波頭的識別34-35
- 3.5 本章小結(jié)35-37
- 4 基于故障測距的TWR最優(yōu)配置算法37-48
- 4.1 算法模型的建立37-40
- 4.2 算法模型求解40-42
- 4.3 算例分析42-47
- 4.4 本章小結(jié)47-48
- 5 基于廣域行波信息的故障定位算法48-61
- 5.1 最優(yōu)TWR配置下的故障測距算法48-51
- 5.2 算例仿真51-58
- 5.3 容錯性分析58-60
- 5.4 本章小結(jié)60-61
- 6 結(jié)論61-63
- 參考文獻(xiàn)63-67
- 附錄 167-70
- 附錄 270-81
- 作者簡歷81-83
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集83
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1 高向陽;;行波法能用于有界域上U,
本文編號:1044020
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