MATLAB 编制配电网非健全信息下的故障诊断及故障自动恢复程序(2)

菜单

结论 22

参考文献 23

1绪论

1.1 选题的背景及研究意义

　　在经济和科技迅猛发展的社会，人类对配电网的安全稳定的需要越来越严格，世界各国将配电的稳定可靠作为发展趋势。同时，世界有些电力企业、研究机构和学者结合过去和未来电网的发展，对未来电网的发展形式开展一系列研究与实践，智能电网理念逐步萌芽形成，将发展以信息化、自动化、互动化为特征的智能电网作为国家经济发展和能源政策的重要组成部分。近年来，发展智能电网在欧美国家逐步上升成为国家经济发展和能源政策的重要组成部分。我国也提出了建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的统一智能电网的宏伟蓝图。

　　智能电网是我国电网的发展方向，它的方向是实现电网运行的可靠、经济、安全、高效、使用安全和环境友好，智能电网最重要的特征是“自愈”，“自愈”电网一定在发生故障之后，切除故障元件并且在几乎不用人为干预的情况之下迅速恢复受影响的区域供电，几乎不中断对用户供电。

在面对环境恶化和资源短缺的情况下，同时，为了更好地满足供电需求，各国都将智能电网当作发展方向，而智能配电的重要特征之一是“自愈”控制，它的发展水平直接影响智能电网的发展。

1.2 国内外的发展及研究现状

　　配电网自动化是缩小停电时间、减少停电面积从而增强供电可靠性，在配电网产生故障之后，根据 FTU 上报的信息并准确地判断出故障区域，并选择有效方法隔离故障区域、恢复健全区域供电。为了提升供电可靠性，国际自上世纪七十年代起就研究和应用配电自动化技术，几十年来经历了在自动化开关设备基础上相互结合的馈线自动化系统、通过馈线终端单元、通信网络同后台计算机网络结合的配电自动化系统以及成了配电管理系统三个阶段是高级应用、需求侧负荷管理、配电地理信息系统、调度员仿真调度等功能。

我国从上世纪 90 年代后期也发展了配电自动化，很多早期建立的配电自动化系统没有起到多少的作用，主要存在的两方面的原因：技术方面的问题：初期配电网网架存在缺陷，技术不够成熟；管理方面的问题：缺少指导配电自动化规划、设计、建设、运行同维护的标准、规范，导致系统建成后而后期的运行不尽如人意。通过十几年工作人员的探寻与实践，国家的配电自动化技术有了很大的发展。

1.2.1 非健全信息容错故障诊断方面

如今国内外关于故障诊断有很多方法：

1．遗传算法

　　遗传算法是较早的一种寻找故障信息的方法，就是将问题的每一个候选解都采用 0-1 编码，而且操作仅对由0和1组成的数字串进行计算。任何的信息都可用 0 和 1 来表示，于是配电网故障定位可以很方便地按照此种算法的要求进行 0-1 编码。文献[1]和[2]研究了基于遗传算法的配电网故障定位方法，具有一定的容错能力。该方法在计算健全系统时是可以使用的，但是如果系统发生畸变，很难保证结果的准确性，同时计算速度慢，需要时间多，开始种群建立不恰当会直接影响最终结果。

2．矩阵算法

　　文献[3]介绍了一种判断配电网故障区段的统一矩阵算法。根据配电网的结构构造网络描述矩阵 M。当发生故障时，一个分段开关通过故障电流在RTU将检测高于电流整定值，此时该RTU记录这个故障电流的最大值和它出现的时刻并且上报给SCADA 系统，SCADA 系统根据信息生成一个故障信息矩阵 G，通过M 和 G 的运算得到一个反映故障区段的故障判断矩阵 Q， i 节点和 j 节点之间的区段有故障的条件是，为了确切地判断和隔离故障区段，隔离时应该断开这俩节点。但是缺陷就是计算量较大，因为需要矩阵相乘和格式化处理。同时必须在故障信息完备的条件下判断。但是由于各种原因，会致使系统采集的信息不全，不能确切定位故障区域。　　