利用多源信息的電力系統(tǒng)故障診斷方法與應(yīng)用.pdf

1、快速識(shí)別電力系統(tǒng)中的故障元件和分析引起故障的原因，有助于盡快恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和減少停電損失。氣象等要素是導(dǎo)致電力系統(tǒng)故障的主要原因之一，但如何在故障診斷中適當(dāng)計(jì)及這些要素的影響是一個(gè)有待深入研究的問(wèn)題。在此背景下，比較系統(tǒng)地考慮了氣象等要素對(duì)電力系統(tǒng)故障的影響，在現(xiàn)有故障診斷方法的基礎(chǔ)上利用故障發(fā)生時(shí)刻的氣象等外部要素情況分析導(dǎo)致故障的原因。首先，根據(jù)發(fā)生故障前后的電力系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，識(shí)別停電區(qū)域，確定候選故障元件;在此基礎(chǔ)上，以繼電保

2、護(hù)和斷路器狀態(tài)為信息源，構(gòu)建了電力系統(tǒng)故障診斷的一種簡(jiǎn)化模型，從候選的故障元件中確定故障元件。之后，以從污穢監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、氣象預(yù)警系統(tǒng)等外部環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備獲得的信息與數(shù)據(jù)以及所確定的故障元件為故障影響要素分析的信息源，分析導(dǎo)致故障的外部影響因素，以幫助系統(tǒng)運(yùn)行人員快速定位和排除故障，盡快恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。
　　本研究針對(duì)傳統(tǒng)后備保護(hù)整定困難、動(dòng)作延時(shí)長(zhǎng)、配合關(guān)系復(fù)雜等問(wèn)題，提出了一種利用有限相量測(cè)量單元的故障識(shí)別與廣域后備

3、保護(hù)策略。首先，根據(jù)相量測(cè)量單元的安裝位置劃分后備保護(hù)區(qū)域;在發(fā)生故障時(shí)，利用電氣量信息確定故障設(shè)備所在的后備保護(hù)區(qū)域，以期快速縮小可疑故障設(shè)備范圍。接著，提出一種基于解析模型的故障識(shí)別方法和廣域后備保護(hù)策略。當(dāng)主保護(hù)未能成功切除故障時(shí)，這種解析模型可綜合利用主保護(hù)動(dòng)作警報(bào)、斷路器動(dòng)作警報(bào)、后備保護(hù)啟動(dòng)信息和功率方向繼電器指向信息，利用禁忌算法(Tabu Search，TS)求解最優(yōu)故障假說(shuō)，并通過(guò)解析保護(hù)和斷路器的動(dòng)作邏輯判斷拒動(dòng)裝置

4、。之后，根據(jù)不同的拒動(dòng)情況提出相應(yīng)的后備保護(hù)策略以防止故障擴(kuò)大。最后，以IEEE39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例，對(duì)所提出的方法做了驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，所提出的方法是可行的，具有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力。針對(duì)我國(guó)配電網(wǎng)分布式發(fā)電、電動(dòng)汽車(chē)以及可控負(fù)荷接入量的大規(guī)模增多的發(fā)展趨勢(shì)，分析其對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)保護(hù)裝置配置的影響，以及固有配電網(wǎng)故障診斷及定位方法的不足，建立基于微型同步相量測(cè)量裝置(Micro Phasor Measurement Unit，μPMU)的智能配

5、電網(wǎng)故障診斷框架。聯(lián)合μPMU采集的高精度電氣量量測(cè)信息和饋線終端系統(tǒng)(FeederTerminal Unit，F(xiàn)TU)監(jiān)測(cè)的節(jié)點(diǎn)過(guò)電流信息等，提出了適用于具有高滲透率分布式電源的智能配電網(wǎng)故障診斷及定位方法。在故障發(fā)生時(shí)，根據(jù)停電區(qū)域確定可疑故障設(shè)備的備選范圍;其次，綜合利用配電系統(tǒng)中控制主站收集到的μPMU和FTU警報(bào)信息，建立基于多源信息的配電系統(tǒng)故障診斷解析模型;接著，通過(guò)優(yōu)化算法求解最優(yōu)解，尋找故障元件;最后，對(duì)故障診斷結(jié)果進(jìn)