基于分布式控制技術(shù)的DIFA系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，供電可靠性也得到穩(wěn)步提高，由停電引起的損失和社會(huì)影響逐年降低。然而，我國(guó)與部分技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在較大進(jìn)步空間。配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)向用戶供電的重要環(huán)節(jié)，將對(duì)供電可靠性產(chǎn)生直接影響。當(dāng)前，我國(guó)配電網(wǎng)的研究與發(fā)展較為緩慢，靈活性較差，配電自動(dòng)化覆蓋率較低?？傮w而言，配電網(wǎng)的發(fā)展水平嚴(yán)重滯后于輸電網(wǎng)，成為制約我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。展開(kāi)對(duì)配電網(wǎng)的研究，將對(duì)推進(jìn)配電網(wǎng)改造與發(fā)展，提高供電可靠性產(chǎn)生重要意義

2、。
　　饋線自動(dòng)化(Feeder Automation，F(xiàn)A)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速的故障隔離與供電恢復(fù)，可以有效減少故障停電時(shí)間。目前，F(xiàn)A按照控制方式的不同，主要可以分為:就地式FA、集中式FA以及智能分布式FA(Distributed Intelligent FeederAutomation，DIFA)。就地式FA利用就地量測(cè)信息進(jìn)行自動(dòng)化控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速，但難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，且只適用于結(jié)構(gòu)較為固定的饋線網(wǎng)絡(luò)。集中式F

3、A基于通訊網(wǎng)絡(luò)獲取全網(wǎng)范圍內(nèi)饋線信息，并通過(guò)特定算法完成故障的隔離與供電恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)了控制策略的優(yōu)化，但響應(yīng)速度較慢。FA技術(shù)向著基于分布式的DIFA方向發(fā)展，該方法克服了兩者的缺點(diǎn)，利用區(qū)域內(nèi)信息交互實(shí)現(xiàn)快速故障自愈，既提高了控制性能，又避免了信息逐層上傳帶來(lái)的延遲問(wèn)題。當(dāng)前，基于分布式控制的DIFA技術(shù)已有部分研究與應(yīng)用，但總體來(lái)說(shuō)，還未形成完整的理論體系，尚僅適用于手拉手線路，對(duì)于多聯(lián)絡(luò)線路而言，部分難題仍未找到有效的解決方案。

4、r>　　基于此本文展開(kāi)了對(duì)DIFA系統(tǒng)的研究。首先，分析了三種FA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理，為DIFA的探討奠定理論基礎(chǔ);其次，提出了分布式拓?fù)鋭?dòng)態(tài)識(shí)別方法、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)自主判定方法以及故障恢復(fù)算法，解決了多聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)中智能終端(Smart Terminal Unit，STU)自主拓?fù)渥R(shí)別、故障最優(yōu)化恢復(fù)控制等問(wèn)題;最后，通過(guò)開(kāi)發(fā)相關(guān)功能樣機(jī)，對(duì)上述理論進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果表明，本文所提出的DIFA系統(tǒng)能夠基于分布式控制實(shí)現(xiàn)故障快速自愈。本文主要?jiǎng)?chuàng)

5、新點(diǎn)如下:
　　(1)提出了DIFA多聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法。利用多叉樹(shù)與二維表描述饋線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，基于負(fù)荷均衡原則，從電源節(jié)點(diǎn)開(kāi)始逐層完成所有節(jié)點(diǎn)的供電恢復(fù)。該方法使多個(gè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)共同參與供電恢復(fù)，合理劃分各電源轉(zhuǎn)供區(qū)域，充分發(fā)揮多聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。
　　(2)提出了基于分布式智能的拓?fù)鋭?dòng)態(tài)識(shí)別方法。STU分散存儲(chǔ)拓?fù)湫畔ⅲ镁W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互，獲取其他終端內(nèi)存儲(chǔ)的拓?fù)湫畔?，最終通過(guò)級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)饋線級(jí)拓?fù)渥R(shí)別過(guò)程。該方法不依賴

6、于主站，具有自治性，且工作方式靈活，生成速度快。
　　(3)提出了聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)自動(dòng)識(shí)別方法。通過(guò)構(gòu)建目標(biāo)開(kāi)關(guān)兩側(cè)饋線拓?fù)?，查找閉合電源開(kāi)關(guān)完成聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)判斷，過(guò)程迅速，并利用初始化、事件、定時(shí)三種模式觸發(fā)對(duì)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)進(jìn)行更新，保證了識(shí)別的可靠性。
　　(4)搭建測(cè)試平臺(tái)驗(yàn)證所開(kāi)發(fā)DIFA系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)。開(kāi)發(fā)相關(guān)功能STU，并利用RTDS仿真平臺(tái)搭建配電網(wǎng)模型對(duì)所提出理論進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，本方案的DIFA系統(tǒng)能夠快速實(shí)現(xiàn)多聯(lián)絡(luò)配電