電網(wǎng)故障行波定位裝置優(yōu)化配置方法-論文.pdf

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1、第30卷第5期電力科學(xué)與工程Vo1．30．No．5232014年5JElectricPowerScienceandEngineeringMay，2014電網(wǎng)故障行波定位裝置優(yōu)化配置方法馬雪，曾祥君，鄧豐(長(zhǎng)沙理[大學(xué)智能電網(wǎng)運(yùn)行與控制湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙410004)摘要：現(xiàn)有的電網(wǎng)故障行波定位裝置優(yōu)化配置方法，算法復(fù)雜，不易操作，為此提出了一種電網(wǎng)故障行波定位裝置優(yōu)化配置方法。該算法通過分析電網(wǎng)中任意變電站到故障線路兩端變電站的最短路徑差與故障線路本身長(zhǎng)度之間的關(guān)系，可將所有變電站分為兩組，求其最小合集，該集合上元素即為需要裝配行波定位裝置的變電站。

2、實(shí)際系統(tǒng)的配置分析和仿真結(jié)果表明提出的優(yōu)化配置方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可以在不影響定位可靠性的前提下減少定位裝置的布點(diǎn)，從而有效節(jié)省投資。關(guān)鍵詞：行波；故障定位；優(yōu)化配置中圖分類號(hào)：TM711文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10．3969／j．issn．1672—0792．2014．05．005具有一定的參考價(jià)值，但該方案在確定初步配置0引言時(shí)必須通過電網(wǎng)故障定位計(jì)算進(jìn)行校驗(yàn)，受故障點(diǎn)位置影響較大，計(jì)算較為復(fù)雜；文獻(xiàn)[10]提基于故障暫態(tài)分量的行波定位受CT飽和、出基于多自由度的優(yōu)化配置方法，但該配置并不故障電阻及系統(tǒng)運(yùn)行方式影響小，定位精度高，能從原理上保證全網(wǎng)故障的準(zhǔn)確定位

3、。一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)?。長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)外實(shí)際上，基于網(wǎng)絡(luò)的行波定位系統(tǒng)中，行波學(xué)者研究了很多故障定位算法，也研制了行波故定位裝置是根據(jù)電網(wǎng)中各變電站故障初始行波到障定位裝置。但一般基于單條輸電線路進(jìn)行單端達(dá)時(shí)刻及其傳輸路徑實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)綜合定位，而電網(wǎng)或雙端定位，單個(gè)定位裝置失靈或出現(xiàn)故障，就中行波傳輸?shù)乃俣纫欢?，故障初始行波到達(dá)時(shí)刻會(huì)造成定位的失敗，單臺(tái)裝置記錄的時(shí)間誤差也只與其傳輸路徑有關(guān)。因此，電網(wǎng)中行波定位裝會(huì)引起定位準(zhǔn)確性的下降“。隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)置的配置與故障初始行波的傳輸路徑直接相關(guān)。字信號(hào)處理技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)故障行文獻(xiàn)[11]采用保留故

4、障線路的Floyd算法來尋波定位技術(shù)進(jìn)行了深入研究，提出了基于網(wǎng)絡(luò)的找故障初始行波的傳輸路徑，過程較為復(fù)雜，不行波定位算法，網(wǎng)絡(luò)行波定位算法彌補(bǔ)了單端和夠直觀清晰。本文在文獻(xiàn)[11]的基礎(chǔ)上，提出雙端行波定位算法的不足，具有很高的可靠性和了一種新的算法來尋找故障初始行波的傳輸路徑，容錯(cuò)性。但該方法必須在電網(wǎng)中每個(gè)變電站上安過程清晰簡(jiǎn)潔，能有效適用于各種電力網(wǎng)絡(luò)。裝行波定位裝置，增加系統(tǒng)的一次投資，因此，如何配置行波定位裝置以確保電力系統(tǒng)在可1故障初始行波傳輸路徑分析靠、準(zhǔn)確定位的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)成本最小化已成為十分重要的研究課題。1．1故障初始行波傳輸路徑文獻(xiàn)[9

5、]首先根據(jù)鄰接變電站個(gè)數(shù)確定初步電網(wǎng)中故障發(fā)生后，故障行波將沿著線路向配置方案，然后采用模擬退火算法進(jìn)行優(yōu)化配置，整個(gè)電網(wǎng)傳播。對(duì)于通過不同路徑到達(dá)同一變電收稿日期：2013—11—20。基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61233008，51207013)；湖南省科技重大專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2012FJ1003)；湖南省高校產(chǎn)業(yè)化培育項(xiàng)目資助(12CY007)。作者簡(jiǎn)介：馬雪(1990一)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)微機(jī)保護(hù)與故障定位，E—mail：marenjie456@foxmail．com。24電力科學(xué)與工程2014正站的行波來說，行波通過的路徑

6、越短，到達(dá)變電—z>0，故障點(diǎn)f到變電站A的距離為a，到變站的時(shí)間就越早。故對(duì)任一變電站而言，沿最短電站B的距離為b，其中a，b均大于0。比較(a路徑傳播而來的故障行波為故障初始行波。+z)與(b+z。)長(zhǎng)度大小，即可判斷故障初定義與故障線路直接相連的變電站為出口變始行波的傳輸路徑。電站，不與故障線路直接相連的變電站為遠(yuǎn)端變?nèi)=(a+ZcA)一(b+zcB)，有Al=ZcA—cB>0電站。因此：故障初始行波沿故障點(diǎn)到出口變電站，然后r=(Z一Z)一(b—a)=A1一(b—a)由出口變電站向遠(yuǎn)端變電站傳輸，由于故障初始(1)行波按最短路徑原則在電網(wǎng)內(nèi)傳輸，故

7、障點(diǎn)到故故障點(diǎn)f在線路AB上移動(dòng)時(shí)有：障線路兩端的長(zhǎng)度確定，則故障初始行波的傳輸一H<(b一口)0，即(a出口變電站到遠(yuǎn)端變電站之間的最短路徑。電網(wǎng)+ZcA)>(b+ZcB)中故障初始行波的傳輸路徑可簡(jiǎn)化為圖1的形式。故障初始行波的傳輸路徑為：故障點(diǎn)f_一B—c；圖1中圓圈節(jié)點(diǎn)表示變電站ABCDEF，1o．為變(2)若Al

8、的臨界值，則有表1。圖1電網(wǎng)故障初始行波傳輸路徑AB