有源配電網(wǎng)故障定位技術研究.pdf

1、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(wǎng)運行，傳統(tǒng)的單電源配電網(wǎng)系統(tǒng)正在逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎嚯娫垂╇姷挠性磁潆娋W(wǎng)。相比于傳統(tǒng)配電網(wǎng)，有源配電網(wǎng)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(wǎng)可靠穩(wěn)定運行的關鍵。
　　本文以有源配電網(wǎng)為主要研究對象，分別從有源配電網(wǎng)饋線終端單元裝置(FeederTerminal Unit

2、，F(xiàn)TU)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(wǎng)故障定位技術研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，從有源配電網(wǎng)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(wǎng)FTU優(yōu)化布置算法。結合有源配電網(wǎng)的網(wǎng)絡特征，通過在有源配電網(wǎng)內(nèi)優(yōu)化布置FTU可以保證有源配電網(wǎng)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(wǎng)的網(wǎng)絡故障停電損失影響。在此基礎上以有源配

3、電網(wǎng)中FTU布置數(shù)量最少為目標函數(shù)，以滿足有源配電網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)故障區(qū)域定位算法。分析了有源配電網(wǎng)的故障特性，根據(jù)有源配電網(wǎng)內(nèi)FTU的布置情況對網(wǎng)絡進行了不同區(qū)域的劃分。以劃分后的網(wǎng)絡子區(qū)域為分析對象，通過分析

4、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(nèi)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(wǎng)的不同區(qū)域內(nèi)發(fā)生故障時，算法均能實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)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(nèi)故障點位置的精確測距，提出了一種有源配電網(wǎng)的故障測距新算法。算法將故障區(qū)域視為多端口故障網(wǎng)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