基于故障信息的配電網(wǎng)故障定位研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，城鄉(xiāng)配電網(wǎng)得到了長足發(fā)展，用電負(fù)荷快速增長的同時，用戶對供電可靠性和電能質(zhì)量的要求也越來越高。配電網(wǎng)作為服務(wù)用戶的終端環(huán)節(jié)，故障發(fā)生后能夠精確分析故障、迅速定位故障、有效隔離故障可以最大程度減少用戶損失、提高供電可靠性并保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。本文對基于故障信息的配電網(wǎng)故障定位方法進(jìn)行了深入研究。
　　傳統(tǒng)的故障定位方法信息來源單一，大多基于監(jiān)測終端上傳的報警信息，考慮到各地配電自動

2、化程度普遍偏低和監(jiān)測終端的配置不夠完善，傳統(tǒng)故障定位方法往往因為不能獲取足夠多的報警信息而無法實現(xiàn)準(zhǔn)確定位。與此同時，隨著電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的廣泛應(yīng)用，將電壓暫降信息應(yīng)用于故障定位是一個新的研究領(lǐng)域和趨勢。
　　為了充分利用故障信息，提高故障定位的準(zhǔn)確性，本文對基于故障信息的配電網(wǎng)故障定位方法進(jìn)行了深入而細(xì)致的研究，主要工作如下:
　　1、本文首先介紹了斷路器動作信息、FTU報警信息、電壓暫降信息、功率因數(shù)角等故障信息的概念，

3、分析了它們的來源、含義和使用方法;并介紹了配電網(wǎng)拓?fù)涞幕咎攸c和拓?fù)渌阉鞣椒?，確定采用廣度優(yōu)先搜索算法進(jìn)行配電網(wǎng)拓?fù)渌阉?，克服了深度?yōu)先搜索算法的缺點，為后續(xù)章節(jié)中故障定位的研究提供了理論依據(jù)。
　　2、針對監(jiān)測裝置不完善的配電系統(tǒng)，提出了基于故障信息的故障定位方法，在已有監(jiān)測裝置的基礎(chǔ)上，僅需在母線處增加一臺電能質(zhì)量監(jiān)測裝置即可實現(xiàn)準(zhǔn)確的故障測距，并有效避免“偽故障點”的出現(xiàn)。該方法先利用FTU報警信息進(jìn)行故障區(qū)段定位，然后利用

4、電壓暫降信息和功率因數(shù)角信息進(jìn)行故障測距。
　　故障區(qū)段定位的方法是以斷路器為搜索起點，采用廣度優(yōu)先搜索法對配電網(wǎng)進(jìn)行拓?fù)渌阉?，基于FTU報警信息，利用搜索出的最下游上傳報警信息的設(shè)備以及該設(shè)備下游FTU的安裝情況確定故障區(qū)段。在故障區(qū)段確定的基礎(chǔ)上，引入母線電壓暫降幅值和功率因數(shù)角信息，基于不同位置故障后母線電壓暫降幅值和功率因數(shù)角會發(fā)生相應(yīng)變化這一特征，對配電網(wǎng)進(jìn)行離線故障仿真，得到母線電壓暫降幅值和功率因數(shù)角相對于故障距離的

5、函數(shù)表達(dá)式，建立故障信息數(shù)據(jù)庫。實際故障后，將測量得到的母線電壓暫降幅值和功率因數(shù)角帶入數(shù)據(jù)庫中的故障測距函數(shù)，計算故障距離，實現(xiàn)準(zhǔn)確的故障測距。通過對某配電網(wǎng)的仿真驗證了該方法的有效性和準(zhǔn)確性。
　　3、針對多分支、復(fù)雜配電網(wǎng)，為解決故障距離較遠(yuǎn)導(dǎo)致母線電壓暫降不明顯的問題，本文利用系統(tǒng)中安裝的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，結(jié)合監(jiān)測點的優(yōu)化配置，提出了基于多點電壓暫降的改進(jìn)故障定位方法。通過對不同區(qū)段進(jìn)行離線故障仿真，獲取多個電能質(zhì)量監(jiān)測裝

6、置上傳的電壓暫降信息，構(gòu)建多點電壓暫降信息數(shù)據(jù)庫。故障發(fā)生后，將電能質(zhì)量監(jiān)測裝置實際測量的電壓暫降信息與數(shù)據(jù)庫中各區(qū)段的電壓暫降信息進(jìn)行相關(guān)性分析，根據(jù)相關(guān)度高低確定故障區(qū)段，實現(xiàn)了對多分支、復(fù)雜配電網(wǎng)的故障定位，對IEEE34節(jié)點配電網(wǎng)模型進(jìn)行的仿真驗證了該方法的有效性。
　　綜上，本文對基于故障信息的配電網(wǎng)故障定位問題進(jìn)行了深入研究，在利用FTU報警信息進(jìn)行故障區(qū)段定位的基礎(chǔ)上，使用母線電壓暫降和功率因數(shù)角信息實現(xiàn)了精確故障測