城市配电网智能分布式馈线自动化系统研究

发布时间：2017-04-20 05:05

  本文关键词：城市配电网智能分布式馈线自动化系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：城市配电网多以电缆线路为主,兼具架空与电缆混合线路,其显著特点是馈线联络开关较多,线路上一旦发生事故跳闸,通过联络线路可以恢复故障区域下游的负荷,具有运行方式灵活、经济性好的优点。多联络配电网在为故障隔离后的配电网提供多条供电恢复路径选择的同时,也带来如何及时找到最优恢复路径的烦恼。目前在城市配电网应用得比较广泛的馈线自动化系统主要有两种类型：一是通过变电站重合闸与分段开关相配合的就地式馈线自动化系统,但是只能在故障发生时起作用,而且故障处理过程严格按照事先的整定原则进行,故障处理时间较长；二是集中式的配网自动化系统,但是需要配电自动化主站参与,依赖通信网络对配电网进行实时监控。随着通信技术水平的发展,以及智能型配电终端的研发,智能分布式馈线自动化系统以其故障处理速度快、非故障区段负荷快速复电能力强的特点,必将发展成为配电自动化系统的一种新的运行模式。本文提出了一套针对城市配电网的智能分布式馈线自动化系统解决方案。该系统能自动识别实时的配电网拓扑结构,将故障处理功能下放到馈线智能终端单元(STU)来实现,仅利用本地和相邻终端检测到的电流信息和开关状态信息,就可以完成故障区段的快速定位,不需要安装电压互感器或方向功率元件,不需要时间配合和时间同步,面对随时调整的运行方式也能轻松实现故障处理。研究中主要做了以下几项工作：分析总结了“手拉手”环网模式、多分段多联络环网等城市配电网网架结构特点,重点讲述了这两种环网模式的接线方式以及模式化的故障处理方法。介绍了智能分布式的馈线自动化系统结构,并针对不同故障位置的故障定位和隔离逻辑进行了一一阐述,提出了针对智能分布式控制的开放各开关一次快速重合闸来实现瞬时性故障供电恢复的机理并简要介绍了永久性故障供电恢复机理。分析了配电网实时拓扑结构识别在智能分布式馈线自动化系统中的重要性,阐述了网络拓扑,包括静态拓扑、动态拓扑的概念和馈线的智能终端单元STU通过逐级查询识别网络实时拓扑的原理。虽然配电网的接线图形、运行方式经常会发生变化,但是STU通过实时检测和开关配置信息更新,可以实现馈线实时拓扑更新。遵从故障隔离后恢复馈线供电的基本原则,提出了通过对待恢复供电负荷容量与联络馈线备供容量的大小比较的方法确定最佳恢复路径的馈线复电方式,分析了备供容量不足时以及存在多条联络线路等情况下的故障恢复算法,并以电缆线路为例阐述了智能分布式馈线自动化系统在多联络配电网中的供电恢复机制。最后,以智能分布式馈线自动化系统在广州中新知识城的实际工程应用为例,针对配电网中各种可能出现的故障,运用Matlab软件对该配电网不同位置发生故障时的系统运行情况进行了仿真分析,研究结果证明了智能分布式馈线自动化系统的有效性和可行性。
【关键词】：多联络配电网 智能分布式馈线自动化 实时拓扑识别 故障恢复 智能终端单元
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM76
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 绪论15-22
• 1.1 课题背景和意义15-16
• 1.2 国内外馈线自动化的研究现状及发展16-18
• 1.3 馈线自动化建设原则18-20
• 1.4 本文研究的主要内容20-22
• 第二章 城市配电网智能分布式馈线自动化系统22-30
• 2.1 城市配电网网架结构及特征22-25
• 2.1.1 “手拉手”环网模式22-23
• 2.1.2 多分段多联络环网23-24
• 2.1.3 城市配电网特征24-25
• 2.2 智能分布式馈线自动化系统的结构25-26
• 2.3 故障的定位与隔离逻辑26-27
• 2.4 瞬时性故障供电恢复机理27-28
• 2.5 永久性故障供电恢复机理28-29
• 2.6 本章小结29-30
• 第三章 配电网实时拓扑结构的识别30-40
• 3.1 实时拓扑结构的重要性30-32
• 3.2 网络拓扑32-33
• 3.3 馈线实时拓扑查询的原理33-36
• 3.4 馈线实时拓扑更新36-37
• 3.5 联络开关的实时识别37-39
• 3.6 本章小结39-40
• 第四章 配电网故障恢复算法40-46
• 4.1 供电恢复的基本原则40
• 4.2 供电恢复的数学模型40-41
• 4.3 联络开关及最佳恢复路径的选取41-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 智能分布式馈线自动化系统应用仿真研究46-111
• 5.1 工程简介46-48
• 5.2 Matlab仿真研究48-109
• 5.2.1 仿真的建模49-55
• 5.2.2 站出线发生短路故障仿真波形及分析55-72
• 5.2.3 主干线路发生短路故障仿真波形及分析72-87
• 5.2.4 房内母线故障仿真波形及分析87-101
• 5.2.5 支线故障仿真波形及分析101-109
• 5.3 仿真部分小结109-111
• 总结与展望111-113
• 参考文献113-116
• 攻读学位期间发表的论文116-118
• 致谢118

【参考文献】

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1 李培亮;王敬华;张新慧;王辉;高杰;;网络拓扑识别在配电网分布式控制中的应用[J];齐鲁工业大学学报(自然科学版);2015年02期

2 盛文s，

本文编号：317930