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配电网作为电力系统的重要环节,是保障国家经济发展和社会生产效率的关键设施。其拓扑结构复杂、分支线路众多、装设环境恶劣多样,导致运行稳定性并不理想,由其直接或间接引起的诸多停电事故,严重威胁着用户人身安全和电力系统正常运行。据数据统计,用户停电时间中有90%以上由配电网故障引起。随着近年来我国电力行业改革力度的加大和深入,如何保障配电网长期运行的安全性和稳定性逐渐成为当下研究热点。其中,故障线路精准定位能够快速确定故障位置,为供电班组及时排查故障原因、缩短用户停电时间提供了便利,是保障配电网稳定运行的重要技术手段。
针对故障定位的理论研究起步较早并逐渐发展成熟,但受网络结构复杂、设备参数准确度不高、运行方式多样、电力电子设备接入日渐增多、网络通信水平参差不齐等各种因素影响,诸多定位方法在实际工程中的应用效果并不理想。随着我国科技实力的进步发展,配电网广域测量装置和配电自动化主站将逐步得到深入应用和广泛推广,为各种故障定位方案的落地实施提供了有力支持。基于此,本文针对配电线路故障定位问题进行相关研究,设计开发可适用于实际工程项目的故障定位高级应用。
本文首先对故障线路沿线电压分布特性进行了研究,从均匀传输模型、相模变换、电压分布曲线等方面入手分析,对配电线路的电压分布方程进行近似等效。针对实际工程中存在的定位范围较大的问题,构建双端差值电压分布方程并进一步推算在差值电压分布下的定位区间。仿真结果表明该方法可有效缩减定位区间长度,不受故障距离、故障类型和过渡电阻影响,同时适用于带分支的线路结构。
为进一步提高故障定位精度,本文对故障线路行波传输特性进行了研究,基于模量传输时间差原理进行定位,选用S变换分析信号频率特征,识别初始波头时刻。针对噪声干扰下信号模值混乱从而S变换辨识失效的问题,本文提出一种组合定位方案。即利用前章提出的电压分布法缩小定位区间,并转换为故障波头时间范围,进而辨识正确的初始波头。仿真结果表明该方法在各种故障条件下均能可靠定位,实现行波法和电压分布法的优势互补。
依托于国家重点研发计划“配电网广域测量控制与应用技术”项目支持,借助配套成熟的配电自动化主站系统,本文利用C语言成功开发了可移植于麒麟-Linux平台运行的故障定位高级应用程序。高级应用根据项目实际需求划分为多个功能模块,具有与主站间通信交互、快速故障定位、异步多线程管理等核心功能。在项目现场试验中表现良好,程序运行稳定,与主站交互畅通,可成功执行故障定位功能,验证了高级应用的工程适用性。
论文最后对主要研究成果进行总结,并针对研究过程中出现的问题进行讨论,进一步对未来研究工作进行展望。
针对故障定位的理论研究起步较早并逐渐发展成熟,但受网络结构复杂、设备参数准确度不高、运行方式多样、电力电子设备接入日渐增多、网络通信水平参差不齐等各种因素影响,诸多定位方法在实际工程中的应用效果并不理想。随着我国科技实力的进步发展,配电网广域测量装置和配电自动化主站将逐步得到深入应用和广泛推广,为各种故障定位方案的落地实施提供了有力支持。基于此,本文针对配电线路故障定位问题进行相关研究,设计开发可适用于实际工程项目的故障定位高级应用。
本文首先对故障线路沿线电压分布特性进行了研究,从均匀传输模型、相模变换、电压分布曲线等方面入手分析,对配电线路的电压分布方程进行近似等效。针对实际工程中存在的定位范围较大的问题,构建双端差值电压分布方程并进一步推算在差值电压分布下的定位区间。仿真结果表明该方法可有效缩减定位区间长度,不受故障距离、故障类型和过渡电阻影响,同时适用于带分支的线路结构。
为进一步提高故障定位精度,本文对故障线路行波传输特性进行了研究,基于模量传输时间差原理进行定位,选用S变换分析信号频率特征,识别初始波头时刻。针对噪声干扰下信号模值混乱从而S变换辨识失效的问题,本文提出一种组合定位方案。即利用前章提出的电压分布法缩小定位区间,并转换为故障波头时间范围,进而辨识正确的初始波头。仿真结果表明该方法在各种故障条件下均能可靠定位,实现行波法和电压分布法的优势互补。
依托于国家重点研发计划“配电网广域测量控制与应用技术”项目支持,借助配套成熟的配电自动化主站系统,本文利用C语言成功开发了可移植于麒麟-Linux平台运行的故障定位高级应用程序。高级应用根据项目实际需求划分为多个功能模块,具有与主站间通信交互、快速故障定位、异步多线程管理等核心功能。在项目现场试验中表现良好,程序运行稳定,与主站交互畅通,可成功执行故障定位功能,验证了高级应用的工程适用性。
论文最后对主要研究成果进行总结,并针对研究过程中出现的问题进行讨论,进一步对未来研究工作进行展望。