本文關鍵詞：有源配電網故障定位技術研究

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【摘要】：清潔能源技術的大力發(fā)展,使得越來越多的分布式電源(Distributed Generation,DG)接入配電網運行,傳統(tǒng)的單電源配電網系統(tǒng)正在逐漸轉變?yōu)槎嚯娫垂╇姷挠性磁潆娋W。相比于傳統(tǒng)配電網,有源配電網的運行管理方式和故障分析會變得更為復雜。故障定位技術作為配電自動化系統(tǒng)的重要功能,是保證有源配電網可靠穩(wěn)定運行的關鍵。本文以有源配電網為主要研究對象,分別從有源配電網饋線終端單元裝置(Feeder Terminal Unit,FTU)優(yōu)化布置研究、故障區(qū)域定位算法以及故障測距算法等方面展開有源配電網故障定位技術研究。本文的主要研究內容如下：首先,從有源配電網的故障定位技術角度,提出了一種適應DG接入的有源配電網FTU優(yōu)化布置算法。結合有源配電網的網絡特征,通過在有源配電網內優(yōu)化布置FTU可以保證有源配電網的狀態(tài)估計精度要求。通過FTU實現(xiàn)對故障區(qū)域的有效隔離,分析了FTU的布置情況對故障發(fā)生后有源配電網的網絡故障停電損失影響。在此基礎上以有源配電網中FTU布置數(shù)量最少為目標函數(shù),以滿足有源配電網的狀態(tài)估計精度要求和故障停電損失要求為約束條件,建立了FTU優(yōu)化布置數(shù)學模型,并且采用遺傳算法進行求解。仿真算例驗證了優(yōu)化布置算法的正確性和有效性。其次,針對有源配電網系統(tǒng)中發(fā)生短路故障的情況,提出了一種適用于含多電源的有源配電網故障區(qū)域定位算法。分析了有源配電網的故障特性,根據(jù)有源配電網內FTU的布置情況對網絡進行了不同區(qū)域的劃分。以劃分后的網絡子區(qū)域為分析對象,通過分析區(qū)域中所有FTU端口的類型及FTU檢測到的故障電流,在此基礎上根據(jù)故障定位判據(jù)即可實現(xiàn)對系統(tǒng)內故障所在區(qū)域的準確定位。仿真算例驗證了在有源配電網的不同區(qū)域內發(fā)生故障時,算法均能實現(xiàn)對系統(tǒng)內故障區(qū)域的準確定位,且算法不受DG輸出容量變化的影響。最后,為了實現(xiàn)對故障區(qū)域內故障點位置的精確測距,提出了一種有源配電網的故障測距新算法。算法將故障區(qū)域視為多端口故障網絡模型,根據(jù)故障區(qū)域的所有FTU端口的故障信息建立FTU測量點電壓方程組,通過嚴格的數(shù)學推導得到非線性故障測距方程組。采用牛頓-拉夫遜法對此方程組進行求解,確定故障點所在故障區(qū)域中的具體位置。對于故障區(qū)域中包含多條支路的情況,通過多次故障測距過程最終確定故障點位置。仿真算例分析表明,故障測距算法可以實現(xiàn)對故障點的精確定位,且算法不受過渡電阻的影響,算法的故障測距精度較高,適用范圍廣。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM732

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本文編號：1175168