基于压缩感知技术的配电网故障定位及布点优化研究

发布时间：2018-01-09 15:19

本文关键词：基于压缩感知技术的配电网故障定位及布点优化研究　出处：《昆明理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：配电网在电力系统中承担直接面向电力用户供电的任务,其覆盖范围广泛、拓扑结构复杂、负荷类型繁多、运行环境多变,这些特点导致配电网故障频发,故障位置查找困难,用户供电可靠性也受到了严重影响。因此,实现配电网准确、快速地故障定位不仅可以直接缩短停电时间、减少停电面积,而且对提高电网运行的可靠性和稳定性都有着重要意义。本文针对配电网故障定位问题提出了一种基于压缩感知技术的配电网故障定位方法,并对电压测点进行了布点优化。全文主要工作如下:首先,分析电压暂降特征并建立不同类型故障下故障节点注入电流同配电网各节点电压暂降量和节点阻抗矩阵间的关系式,通过对称分量法推导出故障节点同非故障节点间的电压暂降解析式。然后采用全周傅氏算法分别计算故障前和故障后一个工频周期内的电压暂降幅值和相位,利用离散小波变换(DWT)对故障起(止)时刻进行标定,确定故障电压暂降过程,利用故障前(后)三相电压幅值差确定故障类型。其次,将节点故障电压暂降与节点阻抗矩阵和节点注入电流间的关系式应用到压缩感知技术中作为数学模型的约束条件,将求解满足稀疏性条件的节点注入电流向量最小化l1范数作为目标函数,构造出基于压缩感知原理的节点注入电流重构数学模型。将配电网故障定位问题转化为最小化l1范数的数学模型,再分析本数学模型的求解方法并确定采用对偶交替方向算法(DADM)对节点故障注入电流向量进行重构。然后采用23节点的多分支配电网拓扑在PSCAD上搭建模型,通过仿真试验验证了基于压缩感知技术的配电网故障定位方法的有效性和准确性。最后,以基于可观测区域(MRA)的布点优化方法为基础,选择以配电网故障节点的相邻节点作为优化算法的可观测区域。建立以实现全局可观的最少测点数作为目标函数,采用压缩感知重构算法中高概率重构约束和电压暂降区域可观性约束的双重约束作为布点优化目标函数的约束条件。对目标函数进行多次0-1规划最终确定出多分支、多节点配电网故障电压暂降测点配置方案。选择实际电网运行的134节点试验拓扑进行了仿真和试验,通过算例结果验证了本文所提故障定位方法经布点优化后的故障定位有效性和鲁棒性。
[Abstract]:In this paper , a mathematical model of distribution network fault location based on compression sensing technology is established by using discrete wavelet transform ( DWT ) as the objective function .

【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM711

【参考文献】