计及节点故障率的微电网μPMU多目标优化配置策略

微电网动态行为相较传统电网更为复杂,亟须解决其故障检测和定位问题。针对微电网系统中微型同步相量测量单元(μPMU)的优化配置问题进行研究,提出了计及成本、节点故障率和冗余度的μPMU多目标优化配置策略。以μPMU装设成本最低、节点故障率总和最高、可观冗余度最高为多目标函数,在考虑零注入节点的基础上,根据系统正常状态和任意线路故障下的约束条件,建立了多目标优化配置模型。采用差分进化算子对非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行改进,并用改进后的算法对模型进行求解,选择出最优折中解。基于改进的IEEE 30节点微电网系统进行仿真分析,仿真结果表明,计及节点故障率的多目标优化配置策略是可行的。所提策略能够有效地对微电网系统进行全网可视化监测,并兼顾经济性和准确性。

基于有限个μPMU和压缩感知理论的主动配电网复故障定位方法

主动配电网(Active distribution network,ADN)动态行为相较传统电网更为复杂,亟需解决其故障检测和定位问题。针对配电网系统中微型同步相量测量装置(Micro phasor measurement unit,μPMU)的运用,提出基于有限个μPMU的复故障定位策略。首先,根据任意线路故障下全网可观的μPMU优化配置方案建立短路、断线故障线路等效模型,通过分析模型将电流故障分量等效至相邻两端节点形成虚拟注入电流向量。其次,利用压缩感知理论求解故障网络节点电压方程,根据重构电流向量中非零元素的位置得到可疑故障节点,并基于可疑故障节点及μPMU配置位置划分动态候选故障域。最后,先分别构建短路、断线区域判据,确定故障区间,再进一步根据区域两端推算电压构造线路判据,精确判断故障线路及类型。基于改进的IEEE 33节点配电网系统进行仿真分析,仿真结果表明,基于有限个μPMU的复故障定位策略是可行的,该策略能够有效判断故障的精确位置。