(辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司 辽宁省 125001)
摘要:配电网是连接输电网和电力用户的纽带,负责分配电能的工作,随着社会经济的发展,我国配电网结构越来越复杂,规模也越来越庞大。为了减少故障对配网的威胁,本文分析了配电网故障快速定位方法以及故障恢复策略,以供参考。
关键词:智能配电网;故障定位;恢复
1智能配网故障定位的流程和步骤
(1)故障定位的第一步是要对故障类型进行判断,可以通过观察零序和负序电流来判断是单相接地故障还是相间短路、两相接地故障。
(2)单相接地故障是电力系统中最常见的故障,可以使用三相电流的小波能量熵的和确定故障相,其故障相的小波能量熵的和最大;相间接地故障的非故障相的小波能量熵的和最小;两相接地故障中也是非故障相的小波能量熵的和最小。
(3)当故障类型和故障相确定之后要先对故障区段进行定位,一般是通过对节点逐级关断或开启来确定本级或上一级是否存在短路故障。
(4)故障的精确定位是在故障区段定位的基础上进一步精确,确定位置的过程。
2智能配网故障定位的方法
2.1神经网络法
神经网络法属于新型的故障定位法之一,应用时间较短。该方法主要是通过分布式并行来处理信息,通过分析采集到的各相电气量将故障位置确定出来。考虑到需要先学习才能够开展工作,并且需要测试样本与训练样本的支持,所以如果电网运行方式发生改变,就需要重新训练。如果运行方式变化不大,则可以利用配有馈线终端装置的配电网来判断故障的准确位置。
2.2基于FTU的故障定位方法
利用馈线终端单元FTU上传的参数,经过运算实现故障定位的方法称为基于FTU的故障定位方法。FTU安装在柱上开关设备处,各FTU分别采集相应柱上开关设备的运行情况,并将采集的信息通过通讯网发送到远方的配电自动化控制中心。在故障发生时,各FTU记录下故障前及故障时的重要信息,上传到控制中心,经计算机系统分析后确定故障区段和最优恢复供电方案,最终以遥控方式隔离故障区段,恢复健全区段供电。对于辐射状网、树状网和处于开环运行的环网,判断故障区段只需根据馈线沿线各开关是否流过故障电流就可以了。
2.3行波法
行波法故障测距发展已经比较成熟,对不同类型的网络结构和故障类型又分为A~F型行波法。其中A型行波即利用波的反射原理,测量注入行波和接收到的反射波之间的时间大小,来估算故障位置;B型和D型行波是采用双端检测,当故障发生时,初始行波波头向两端传播,通过记录到达时刻来确定故障位置;C型行波是对故障回路注入特定的脉冲信号,记录信号在故障回路来回反射的时间,通过对多次反射时刻的记录来较精确地确定故障位置;E型和F型行波测量的是本端重合闸装置的动作,包括合闸动作和分闸动作、产生行波以及接收反射波的时刻,准确度较高,成本较大。为了提高行波法故障定位的精度,一般采用行波法确定故障区段,交流定位法确定故障点的位置。图1为行波法和交流综合定位法流程图。
图1行波法和交流综合定位法流程图
2.4和声算法故障定位
一般来说,配网故障主要采用二进制编码,其中0代表无故障,1则代表有故障,-1则代表负方向过电流。此方法的运行原理为:根据分区域处理法来对配网进行划分,其中包括:无源树枝、有源树枝两大类,上传故障电流的相关信号,排除无源树枝,并明确维数,这样各个变量值都能以0或1的形式表示出来,对应呈现出线路的工作状态,再对数据库进行更新,判断目标函数。由于配网通常开环运转,各个联络开关均能充当独立闭合环,和各个开关开合状态之间交换,这其中网络依然处于辐射状态。单联络环配网的基础上,可以优化配网达到控制解码维度的目的。各个单联络环都要编码处理,闭合各个开关,让出度和入度之合小于2的节点连接支路,合成一个支路组,能够达到相同的解环效果。
3配电网故障快速恢复策略
3.1基于单联络环网络连通恢复
配网故障时,分段开关将自动将故障分隔开来,据此应该闭合一切单联络环所对应的联络开关,以此来重新让网络连通起来。因为各个分段开关设置了多个环,相邻环间也有着公共开关,对此,则可以根据单联络环矩阵来做出故障判断。第一步明确联络开关的数目,用n表示,故障分段开关则分别用S1,S2,S3……表示,零矩阵则定义成:Bnxc,找到Si单联络环关联矩阵中所对的xi,同时,把相关信号数据等拷贝至矩阵B的第i行,对应的矩阵则用以下关系式:B(i,:)=A(xi,:)来代表,再对应分析B内相同行,试着去掉其中一行,同时,分析B矩阵内有无非零元素,当发现非零元素后,则应该让其充当联络开关号码,保存至P,同时让一切非零元素变成0,并发现和最小元素相对的联络开关,同时明确转供裕度最大的开关支路。
3.2切负荷故障恢复法
网络重构可能无法彻底消灭线路过电压,同时,当电压超出某一限度,则需要在网络重构系统内发现最优解,依靠其进行负荷切除,以此来更为高效、及时地恢复配网,并实现的安全运转。
3.3配网重构恢复
根据和声算法,可以重新构架配网结构,具体的步骤为:
(1)联络开关的设置。为发出动作的联络开关安装于能够操动的联络开关范围内,分别用L1,L2,L3,L4……来标号,同时,对应明确维数2n。
(2)初始化HS算法参数。这其中既包括解维数又包括和声记忆库,用HM来代表,同时也包括微调概率,迭代次数等。其中来自于HM的HMS初始解并非有规律,而是任意产生,能够回归至HM,对应计算得出各个目标函数,同时,生成新解。可以从中任选机数r1,当发现r1的值较小,小于HMCR时,就能够于HM内部任选一变量,或者从HM内抽选以随机值。
无论是哪一个变量,都应该根据以上的规律、规则成熟来对应生成一个新解,并计算目标函数,不断更新HM,并判断出fitness,检查分析该数是否是最优解,当发现是优解时,则应换成HM内的差解,而且还要判断分析出能否达到特定条件,达到特定条件终端循环。
4结语
配网智能化建设能够提高配网运行水平,减少故障对配网的威胁,提高配网供电恢复率,有效控制配网的运行风险。智能化条件下要积极研究故障快速定位的方法,采用先进的故障定位方法,及时精准地找到故障,同时,采取措施来恢复配网的正常运转,从而提高配网的运行水平,为配网创造一个安全、稳定的运行环境。
参考文献:
[1]田禛祯.智能配电网的故障定位方法分析研究[J].中国科技博览,2015(35):322.
[2]郝明.配电网故障定位方法研究[J].科技与企业,2012(7):151.
[3]戴宇.暂态行波在小电流接地故障选线中的应用[J].南方电网技术,2011,5(1):95-98.
作者简介:
胡智鑫 辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司
樊 超 辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司
尹 帅 辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司
赵晨辉 辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司
论文作者:胡智鑫,樊超,尹帅,赵晨辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/1
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