基于区域化模型的含IIDG配电网故障定位方法

发布时间：2020-11-20 09:14

　　 逆变型分布式电源(Inverter Interfaced Distributed Generation,简称IIDG)因其灵活的调控方式而广泛应用于配电网。提高供电可靠性、降低传输损耗的同时,配电网也因此出现逆潮流现象。逆变型分布式电源“即插即用”的特性使得网络结构频繁变化,拓扑结构与故障定位方法的灵活性难以匹配,最终将影响定位结果的准确性。为此,本文提出一种基于区域化模型的含IIDG的配电网故障定位方法。本文从IIDG故障输出特性着手,对含IIDG的配电网相间故障时故障电流正序分量方向特征进行了理论分析,以此为依据提出一种故障特征不受拓扑结构变化影响的区域化模型。从理论上阐述了区域化模型的构建原理及区域所呈现出的故障特征,即故障区域首端与非故障区域首端故障电流正序分量方向相反,故障点上、下游故障电流正序分量方向相反,为研究含IIDG配电网故障定位提供了理论依据。在理论分析阐述区域化模型构建原则及区域特征的基础上,结合图论中树形结构的知识,提出区域化模型的构建方法,实现区域化模型的构建。将含IIDG的配电网等效为有向树状图,根据节点的连接关系形成节点信息表,通过查找表中节点信息构建区域化模型。各区域均为无分支结构,无需节点处比较,减少故障定位的比较次数。所建区域化模型呈现出的故障特征不受元件投退影响,自适应性强,保证故障定位方法的有效性。为提高故障定位方法对灵活多变的拓扑结构的适应性,本文提出了基于区域化模型的含IIDG配电网故障定位方法。利用快速傅里叶算法获取各检测点在故障附加状态下的故障电流正序分量相角,利用相用信息形成选区向量及定位向量,通过比较选区向量及定位向量方向的差异性判定故障区域及故障区段。为了验证本论文所提出的基于区域化模型的含IIDG的配电网故障定位方法的可靠性,对该方法进行仿真验证,考虑各种故障因素的影响,大量仿真结果表明该故障定位方法对拓扑结构适应性强,定位快速、结果准确可靠。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2020
【中图分类】：TM73
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 含IIDG的配电网故障定位研究现状及发展趋势
        1.2.1 含IIDG的配电网故障定位研究现状
        1.2.2 含IIDG的配电网故障定位发展趋势
    1.3 存在的问题及研究方向
    1.4 本文主要研究内容
2 含IIDG的配电网故障特征分析
    2.1 逆变型分布式电源故障输出特性
    2.2 含IIDG的配电网故障电流正序分量特征分析
        2.2.1 故障上、下游故障电流正序分量特征
        2.2.2 区域化模型故障电流正序分量特征
    2.3 区域化模型故障特征普适性分析
    2.4 本章小结
3 含IIDG的配电网网络拓扑分析及区域化模型构建
    3.1 网络拓扑分析与树形结构等效
        3.1.1 图论有向树状图模型
        3.1.2 含IIDG的配电网有向树状图模型
    3.2 区域化模型的构建
        3.2.1 现有含IIDG配电网分区方法分析
        3.2.2 区域化模型的构建
    3.3 含IIDG的配电网区域化模型的建立
    3.4 本章小结
4 基于区域化模型的故障定位方法研究
    4.1 基于区域化模型的故障定位原理
        4.1.1 故障定位原理
        4.1.2 故障定位启动判据
    4.2 故障定位算法
        4.2.1 故障电流正序分量方向的获取
        4.2.2 故障定位判据
        4.2.3 故障定位流程
    4.3 故障定位方法性能分析
    4.4 本章小结
5 故障定位方法的仿真验证
    5.1 仿真模型及区域化模型的建立
    5.2 故障定位方法仿真算例
    5.3 故障定位方法适应性仿真分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
    附录1:攻读学位期间成果
    附录2:攻读学位期间获得的奖项

【参考文献】

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本文编号：2891197