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电压暂降监测点优化配置及暂降源定位研究

田鑫  
【摘要】:电压暂降是电能质量问题,电力系统的电压暂降会影响接入网络节点敏感性设备的正常工作。电力系统中输电网和配电网的线路短路故障,很大程度上会导致网络节点电压暂降。由于线路产生短路有很大的随机性,通过对短路产生的电压暂降进行随机预估,依据随机预估结果进行评估系统暂降情况是电能质量研究的主要内容。为降低电压暂降造成的损失,根据预估结果,在电力网络中建设可靠的、灵敏的监测电压暂降事件与定位暂降源系统就有实际意义。为满足电力系统的全部暂降事件可完全被监测的要求,最简单最直接的办法就是在母线节点上都配置监测装置,但是网络中拥有数量众多的节点,这就增加了装置成本投入,而且也会带来数据传输处理的难度,因此,就有必要进行优化监测装置的配置数量和配置节点位置。进而利用有限的电压暂降监测点采集到的暂降数据信息来实现电压暂降源的定位,就可以缩短排除故障的时间,可以确定电压暂降事故的责任,以保证供电的可靠性。本文工作内容如下:1、根据短路类型和变压器的连接方式,将电压暂降事件分为七种类型,并提出通过利用暂降类型来确定线路短路类型的方法,并仿真验证其有效性和可行性。2、建立电力网络暂降事件可观测矩阵,提出基于虚拟节点法来构建可观测矩阵的方法。文中建立虚拟节点模型,引入故障距离来构建节点电压与电力网络各线路故障距离的关系式,设定节点电压阈值,以确定临界故障点进而确定节点的可观测区域,最后得到可观测矩阵,并应用该方法进行仿真计算。3、建立监测点0-1整数规划优化配置模型,将满足全网络电压暂降事件均可观测作为约束条件,将配置最少量的监测装置作为目标函数,最后运用分支定界法在IEEE标准节点测试系统中仿真计算,并考虑电压等级和负荷容量,求解得到所需要的配置方案。4、提出利用暂降源判断矩阵来定位电压暂降源的方法,在辐射状网络中仿真验证该方法的有效性,但该方法只能定位故障区域。为定位到故障具体位置,提出应用最小二乘法来进行暂降源定位估计方法,并在IEEE测试系统验证该方法。


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