基于多源信息的配电网故障定位

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随着人民生活水平的不断提升,用户对供电质量和供电可靠性要求越来越高。一旦发生配电系统故障,快速精确的分析、定位和隔离故障对于最小化用户的供电中断、提高供电安全性和可靠性有极其重要的作用。本文着重研究配电网故障定位方法。传统的配电网故障定位方法大多基于FTU信息,信息完整的情况下不仅能获得精确的故障元件,而且定位效率很高,不过考虑到各地区配电自动化设备安装情况不一、很大部分的线路上监测终端都不能安装完全,纯粹利用FTU进行故障定位不能满足很多情况;但是如今配变上甚至电表上都安装有监测终端,在故障定位时所能利用的信息可以不局限在FTU或者故障指示器信息上。所以为提高配电网故障定位结果的准确性,同时使现代配电网自动故障定位方案更加完善,本文基于多源信息对配电网故障定位方法进行了详细的分析和研究,具体工作如下:1、深入分析了本文所采用的多源故障信息。分析了每种故障信息中具体包含的信息类型以及含义,确定了每种故障信息的信息源,并根据每种故障信息所显示的层次性定义了馈线级、配变级以及用户级三个信息层面,同时根据信息层次性确定故障报警信息的使用方法为定义各类故障报警信息的优先度;2、提出了故障定位方法所需的拓扑搜索方法。通过与输电网拓扑的比较分析了配电网拓扑的特点,确定了本文的配电网拓扑分析主要着重于拓扑搜索方法的研究;在确定广度优先搜索法为本文的拓扑搜索方法之后,基于CIM模型的拓扑分析图和搜索路径图形象的描述了它的详细搜索过程。3、设计了基于多源信息的配电网故障定位方法。首先根据信息优先度搭建了基于多源信息的配电网故障定位方法框架,然后分别提出了以下基于各类故障报警信息的故障定位方法:(1)设计了以断路器为搜索起点的配电网故障定位方法。本方法基于断路器动作信息和FTU或故障指示器报警信息,核心原则是利用搜索出的最下游发出报警信息的设备以及该设备下游监测终端安装情况确定故障区段;(2)提出了以分段开关或故障指示器为搜索起点的配电网故障定位方法。本方法是在以断路器为搜索起点的定位方法基础上总结有报警信息的监测终端上下游位置规律,在无断路器动作信息的情况下设计了基于FTU或故障指示器报警信息的确定监测终端上下游关系的详细步骤;(3)分析了基于配变异常报警信息的配电网故障定位方法。本方法是在仔细分析了每一种配变异常报警信息的详细含义的基础上,研究出每一种配变异常报警信息所能推导的故障发生位置,并利用所有可能的召测信息精确定位故障元件;(4)研究了基于用户投诉信息的配电网故障定位方法。本方法的主要思路是沿着用户的供电路径往上游搜索设备并召测信息判断故障发生位置,在搜索到配变时利用了基于配变异常报信息定位方法的部分判据。4、提出了配电网停电区域分析方法。考虑到故障发生后开环运行环网中会有其余馈线恢复非故障区域供电,首先设计了基于故障元件确定搜索起点的方法,然后以线上开关外部邻接设备有电而内部邻接设备停电为停电边界判断原则设计了停电区域定位方法,最后分析了基于停电区域对故障元件的验证方法。
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