有源配电网故障诊断模块开发测试平台

发布时间：2023-12-02 15:30

　　电力系统中80%以上的故障来源于配电网,配电网故障的快速诊断、隔离与恢复对于保证电能供应和人员、设备的安全至关重要,因此大量配电网故障诊断算法得到了研究与应用。分布式电源的大规模接入,使得配电网潮流与故障特征发生了显著变化。传统配电网故障诊断算法与新开发的有源配电网故障诊断算法的有效性,需要在各种场景下进行系统性测试。目前针对诊断算法的各种测试方法,能够在不同程度上满足测试需求;但各种测试手段相对独立、涵盖的故障场景各不相同,未形成全面统一的配电网故障诊断算法测试方案。为此,本文设计实现了有源配电网故障诊断模块开发测试平台,并提出有源配电网故障场景信息模型与故障场景批量生成方法。具体工作及研究内容如下:(1)有源配电网故障诊断模块开发测试平台设计与实现。测试平台主要分为数据准备、故障数据处理和故障诊断算法评估三个阶段,使用大规模故障场景数据集,对待测故障诊断算法的正确性与准确率进行了测试评估。测试平台的设计满足了四个功能需求:故障数据格式标准化、故障场景数据批量生成、测试流程自动化、故障诊断算法模块化与可拓展。(2)有源配电网故障场景信息模型。由源-网-荷共同构成有源配电网故障场景信息...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 针对配电网故障诊断算法的测试
        1.2.2 故障场景数据集的生成
    1.3 本文主要工作
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 论文框架
第2章 有源配电网故障诊断模块开发测试平台功能需求与架构设计
    2.1 测试平台的功能需求
        2.1.1 故障数据格式标准化
        2.1.2 故障场景数据批量生成
        2.1.3 测试流程自动化
        2.1.4 故障诊断算法的模块化与可拓展
    2.2 测试平台的整体架构设计
    2.3 数据准备阶段
        2.3.1 故障录波数据
        2.3.2 系统数据
    2.4 故障数据处理阶段
        2.4.1 COMTRADE格式转换
        2.4.2 相量计算
    2.5 故障诊断算法评估阶段
        2.5.1 故障诊断算法模块批量测试
        2.5.2 诊断算法的评估报告生成
    2.6 本章小结
第3章 有源配电网故障场景信息模型设计与故障场景批量生成方法
    3.1 有源配电网故障场景信息模型架构
    3.2 分布式电源出力的概率模型
        3.2.1 风机出力的概率模型
        3.2.2 光伏出力的概率模型
    3.3 线路故障的概率模型
        3.3.1 故障线路
        3.3.2 故障位置百分比
        3.3.3 故障类型
        3.3.4 故障持续时间
        3.3.5 过渡电阻大小
    3.4 负荷的概率模型
    3.5 联合分布的概率模型
        3.5.1 联合分布函数-通用方法
        3.5.2 各维度独立的联合分布
        3.5.3 多维正态的联合分布
        3.5.4 基于Copula函数的联合分布
    3.6 基于PSCAD的故障场景批量生成方法
        3.6.1 仿真场景批量生成流程
        3.6.2 PSCAD自动化库介绍
        3.6.3 Python批处理脚本编写方法
    3.7 本章小结
第4章 有源配电网故障诊断模块开发测试平台算例分析与验证
    4.1 故障场景数据集
        4.1.1 数值仿真场景集
        4.1.2 物理实验室模拟场景集
        4.1.3 现场试验场景集
    4.2 基于并行计算的PSCAD效率提升方法
        4.2.1 PSCAD并行计算介绍
        4.2.2 PSCAD并行计算效率分析
    4.3 故障诊断模块代码集成与验证
        4.3.1 基于MATLAB Coder的代码生成
        4.3.2 基于MATLAB Coder的代码编译
        4.3.3 基于RTDS的故障诊断模块功能验证
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 本文总结
    5.2 工作展望
附录
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的成果
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3869951