基于PMU的配電網(wǎng)狀態(tài)估計及PMU配置優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-03-29 00:13
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對電力系統(tǒng)的安全性和可靠性有了更嚴(yán)格的要求。狀態(tài)估計可以利用先進(jìn)的量測設(shè)備實時有效的判斷電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài),使得電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性得到提升,故而被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中;贕PS的同步相量測量單元(Phasor Measurement Unit,PMU)的研發(fā),實現(xiàn)了電壓、電流相量的測量,為廣域測量系統(tǒng)(Wide Area Measurement System,WAMS)的實施奠定了基礎(chǔ),也為實現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行在線分析和監(jiān)控提供了手段。PMU已被廣泛用于電力系統(tǒng),尤其是傳統(tǒng)主網(wǎng),隨著智能電網(wǎng)建設(shè)對配電網(wǎng)可測可觀可控能力的要求,配電網(wǎng)系統(tǒng)中對于PMU的需求也日益增加。與主網(wǎng)相比,配電網(wǎng)覆蓋范圍廣,分支節(jié)點(diǎn)多且復(fù)雜,所需的PMU設(shè)備數(shù)量龐大,精度要求也更高。一般情況下,量測設(shè)備裝得越多越好,數(shù)據(jù)分析更加精確,但是目前PMU成本較高,考慮到經(jīng)濟(jì)性,在配電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)裝設(shè)PMU是不現(xiàn)實的,所以PMU優(yōu)化配置也變得尤其必要。本文面向配電網(wǎng)狀態(tài)估計,利用先進(jìn)的量測設(shè)備PMU,以加權(quán)最小二乘法為主,研究分別以節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流為狀態(tài)量的配電網(wǎng)狀態(tài)估計算法的迭代格式、雅可比矩陣和狀態(tài)量修正矩...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
WANS系統(tǒng)原理
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論41.2配電網(wǎng)狀態(tài)估計與PMU優(yōu)化配置從廣義上講,110KV及以下線路和電壓設(shè)備構(gòu)成的電網(wǎng)可稱為配電網(wǎng),與輸電網(wǎng)有很大區(qū)別。低壓配電網(wǎng)具有許多不同于高壓輸電網(wǎng)的特點(diǎn)。(1)配電網(wǎng)的大部分正常運(yùn)行是環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。一般情況下,環(huán)網(wǎng)開環(huán)運(yùn)行,正常運(yùn)行為徑向樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。(2)整個線路上的電阻與電抗基本相近,某些特殊環(huán)境前者還會超過后者,為此配電網(wǎng)中支路參數(shù)的比值較大,可能大于1,因此PQ分解法不再適用。(3)在配電網(wǎng)中,由于電網(wǎng)規(guī)劃或負(fù)荷增長的差異,三相負(fù)荷不對稱問題突出,但也存在多相不平衡接地或不接地問題。(4)測量配置相對不足,在許多情況下,狀態(tài)估計必須輔之以偽測量(預(yù)測負(fù)荷數(shù)據(jù))。(5)大量短分支的操作和多分支的復(fù)雜情況給某些算法的數(shù)值計算帶來了困難。(6)測量當(dāng)前幅度,但沒有方向信息。在此基礎(chǔ)上,發(fā)展出了配電自動化系統(tǒng)(DistributionManagementsystem,簡稱DMS),也即是借助于電子、自控、計算機(jī)、通信、性能更高配電設(shè)備等技術(shù)方式,對配電網(wǎng)進(jìn)行在線與離線智能動態(tài)監(jiān)測管理,使之運(yùn)行狀態(tài)具有高效、可靠與安全性。在配電網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時監(jiān)控,協(xié)調(diào)控制配電設(shè)備的自動化系統(tǒng),是配電管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容之一。圖1.2簡單的配電網(wǎng)及量測系統(tǒng)示意圖
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論6圖1.3配電網(wǎng)中數(shù)據(jù)量測—傳送—處理系統(tǒng)工作示意圖狀態(tài)推定引入了信息驗證之法,這樣可以顯著提升電力網(wǎng)信息正確性。另外,電網(wǎng)運(yùn)行模式也對主站設(shè)備狀態(tài)產(chǎn)生依賴性,相關(guān)人員可以借助于PAS狀態(tài)推定視圖對當(dāng)前的主站設(shè)備狀態(tài)與現(xiàn)場運(yùn)行情況進(jìn)行對比分析,了解它們是否具有一致性,從而保障電網(wǎng)運(yùn)行模式具有正確性。配電網(wǎng)是供廣大用戶聯(lián)動使用的電力系統(tǒng),人們對供電可靠性和質(zhì)量要求越來越高。配電自動化已成為電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的必然趨勢,它包括電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行分析,配電網(wǎng)統(tǒng)計分析,SA變電站自動化,DA充電器自動化等部分。其主要意義在于:在具體運(yùn)行環(huán)節(jié)可以對配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。有關(guān)配電網(wǎng)運(yùn)行模式的優(yōu)化具體為:在該網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了故障,或者是有了相應(yīng)的異常,可以對故障區(qū)段與相關(guān)異常進(jìn)行動態(tài)識別,并對故障區(qū)段進(jìn)行相應(yīng)的隔離,并對非故障區(qū)域的用戶正常用電進(jìn)行最快速度的恢復(fù),縮短故障時間,減少停電面積。根據(jù)無功負(fù)荷配電網(wǎng)電壓和電壓等級的合理控制,提高供電質(zhì)量,以達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的:對電力負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)的控制,進(jìn)而對設(shè)備利用率進(jìn)行顯著提升;可以自動化抄表,并加以核算,確保抄表計費(fèi)具有準(zhǔn)確性與及時性。DMS的最終目標(biāo)是提高供電可靠性和供電質(zhì)量,縮短事故處理時間,減少停電,提高配電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性,降低運(yùn)行維護(hù)成本,提高服務(wù)水平。
本文編號:3106513
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
WANS系統(tǒng)原理
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論41.2配電網(wǎng)狀態(tài)估計與PMU優(yōu)化配置從廣義上講,110KV及以下線路和電壓設(shè)備構(gòu)成的電網(wǎng)可稱為配電網(wǎng),與輸電網(wǎng)有很大區(qū)別。低壓配電網(wǎng)具有許多不同于高壓輸電網(wǎng)的特點(diǎn)。(1)配電網(wǎng)的大部分正常運(yùn)行是環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。一般情況下,環(huán)網(wǎng)開環(huán)運(yùn)行,正常運(yùn)行為徑向樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。(2)整個線路上的電阻與電抗基本相近,某些特殊環(huán)境前者還會超過后者,為此配電網(wǎng)中支路參數(shù)的比值較大,可能大于1,因此PQ分解法不再適用。(3)在配電網(wǎng)中,由于電網(wǎng)規(guī)劃或負(fù)荷增長的差異,三相負(fù)荷不對稱問題突出,但也存在多相不平衡接地或不接地問題。(4)測量配置相對不足,在許多情況下,狀態(tài)估計必須輔之以偽測量(預(yù)測負(fù)荷數(shù)據(jù))。(5)大量短分支的操作和多分支的復(fù)雜情況給某些算法的數(shù)值計算帶來了困難。(6)測量當(dāng)前幅度,但沒有方向信息。在此基礎(chǔ)上,發(fā)展出了配電自動化系統(tǒng)(DistributionManagementsystem,簡稱DMS),也即是借助于電子、自控、計算機(jī)、通信、性能更高配電設(shè)備等技術(shù)方式,對配電網(wǎng)進(jìn)行在線與離線智能動態(tài)監(jiān)測管理,使之運(yùn)行狀態(tài)具有高效、可靠與安全性。在配電網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時監(jiān)控,協(xié)調(diào)控制配電設(shè)備的自動化系統(tǒng),是配電管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容之一。圖1.2簡單的配電網(wǎng)及量測系統(tǒng)示意圖
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論6圖1.3配電網(wǎng)中數(shù)據(jù)量測—傳送—處理系統(tǒng)工作示意圖狀態(tài)推定引入了信息驗證之法,這樣可以顯著提升電力網(wǎng)信息正確性。另外,電網(wǎng)運(yùn)行模式也對主站設(shè)備狀態(tài)產(chǎn)生依賴性,相關(guān)人員可以借助于PAS狀態(tài)推定視圖對當(dāng)前的主站設(shè)備狀態(tài)與現(xiàn)場運(yùn)行情況進(jìn)行對比分析,了解它們是否具有一致性,從而保障電網(wǎng)運(yùn)行模式具有正確性。配電網(wǎng)是供廣大用戶聯(lián)動使用的電力系統(tǒng),人們對供電可靠性和質(zhì)量要求越來越高。配電自動化已成為電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的必然趨勢,它包括電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行分析,配電網(wǎng)統(tǒng)計分析,SA變電站自動化,DA充電器自動化等部分。其主要意義在于:在具體運(yùn)行環(huán)節(jié)可以對配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。有關(guān)配電網(wǎng)運(yùn)行模式的優(yōu)化具體為:在該網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了故障,或者是有了相應(yīng)的異常,可以對故障區(qū)段與相關(guān)異常進(jìn)行動態(tài)識別,并對故障區(qū)段進(jìn)行相應(yīng)的隔離,并對非故障區(qū)域的用戶正常用電進(jìn)行最快速度的恢復(fù),縮短故障時間,減少停電面積。根據(jù)無功負(fù)荷配電網(wǎng)電壓和電壓等級的合理控制,提高供電質(zhì)量,以達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的:對電力負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)的控制,進(jìn)而對設(shè)備利用率進(jìn)行顯著提升;可以自動化抄表,并加以核算,確保抄表計費(fèi)具有準(zhǔn)確性與及時性。DMS的最終目標(biāo)是提高供電可靠性和供電質(zhì)量,縮短事故處理時間,減少停電,提高配電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性,降低運(yùn)行維護(hù)成本,提高服務(wù)水平。
本文編號:3106513
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