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电压暂降是电能质量问题中最为典型,也是发生频率最高的事件。电压暂降会造成诸如设备停运,工厂停产,居民用电中断等问题,直接及间接带来经济损失,甚至造成了严重的社会影响。因此,有必要对电压暂降事件进行详细分析。现代电力系统中智能监测设备的普及和智能算法的发展为电压暂降的监测分析带来了新的思路,使快速对暂降事件进行辨识和定位,快速排除故障,重点排查高发区域从而减少甚至避免暂降的发生成为可能。
本文首先针对不同类型的暂降源特征区分问题,对单相短路、两相相间短路、两相接地、三相短路、感应电动机启动及空载变压器投切造成的电压暂降电气特征进行了理论推导和仿真分析。在理论分析和仿真中分别考虑直接接地系统和非有效接地系统,利用正负零序复合网络进行计算,并在 Matlab/Simulink 中对所分析暂降源进行仿真。对比突出了各类暂降源的特征,为暂降源辨识与定位提供理论与仿真基础。
然后针对包含雷击在内的电压暂降源类型辨识问题,对雷击故障导致电压暂降的情况进行了单独分析。结合仿真模型与暂降监测系统的实测数据,对短路故障、雷击故障、空载变压器投切和电动机启动4种暂降类型波形特征提出了5个暂降波形特征指标,设计了基于粒子群优化决策树支持向量机的暂降源辨识分类器。利用电网暂降终端实际监测数据对算法有效性进行了验证,暂降分类正确率在90%以上,并与其他分类器性能进行了比对,结果表明所提分类算法性能更优。
最后针对大多现有暂降定位算法监测布点要求过高或是无法精确定位的问题,分析了故障引起的暂降的电气特征,利用配电网仿真模型建立节点接地故障特征数据库,以此来训练基于极限学习机的过渡电阻估计模型。并依据当前故障信息得到过渡电阻估计值计算当前故障信息与区段特征连线距离的大小,筛选出当前故障所在区段。建立基于导纳矩阵方程的故障点最优搜索模型,在故障特征范围内对故障点具体位置进行估计。基于典型配电网IEEE-33节点模型对所提算法进行验证,得到了较好的定位结果,证明其具有较高的工程实用性。
本文提出的故障辨识方法的辨识精度高,在实际应用中拥有更好的性能。本文提出的故障定位方法对于常见的辐射式配电网来说,仅需系统供电节点作为监测点。可直接应用电能质量监测终端对网络中单相接地故障进行定位,相比于全信息故障定位方法来说有更强的实用性。
本文首先针对不同类型的暂降源特征区分问题,对单相短路、两相相间短路、两相接地、三相短路、感应电动机启动及空载变压器投切造成的电压暂降电气特征进行了理论推导和仿真分析。在理论分析和仿真中分别考虑直接接地系统和非有效接地系统,利用正负零序复合网络进行计算,并在 Matlab/Simulink 中对所分析暂降源进行仿真。对比突出了各类暂降源的特征,为暂降源辨识与定位提供理论与仿真基础。
然后针对包含雷击在内的电压暂降源类型辨识问题,对雷击故障导致电压暂降的情况进行了单独分析。结合仿真模型与暂降监测系统的实测数据,对短路故障、雷击故障、空载变压器投切和电动机启动4种暂降类型波形特征提出了5个暂降波形特征指标,设计了基于粒子群优化决策树支持向量机的暂降源辨识分类器。利用电网暂降终端实际监测数据对算法有效性进行了验证,暂降分类正确率在90%以上,并与其他分类器性能进行了比对,结果表明所提分类算法性能更优。
最后针对大多现有暂降定位算法监测布点要求过高或是无法精确定位的问题,分析了故障引起的暂降的电气特征,利用配电网仿真模型建立节点接地故障特征数据库,以此来训练基于极限学习机的过渡电阻估计模型。并依据当前故障信息得到过渡电阻估计值计算当前故障信息与区段特征连线距离的大小,筛选出当前故障所在区段。建立基于导纳矩阵方程的故障点最优搜索模型,在故障特征范围内对故障点具体位置进行估计。基于典型配电网IEEE-33节点模型对所提算法进行验证,得到了较好的定位结果,证明其具有较高的工程实用性。
本文提出的故障辨识方法的辨识精度高,在实际应用中拥有更好的性能。本文提出的故障定位方法对于常见的辐射式配电网来说,仅需系统供电节点作为监测点。可直接应用电能质量监测终端对网络中单相接地故障进行定位,相比于全信息故障定位方法来说有更强的实用性。