考虑配电网供电可靠性与经济性的FTU优化配置

为了提高配电网的供电可靠性及经济性,提出了一种基于有向图的馈线终端单元(FTU)优化配置方法。该方法以配电网的有向图拓扑构建为基础,考虑负荷重要度和分布式电源(DG)接入的影响,结合区段故障率计算系统年度负荷停电的经济损失期望以评估可靠性,同时计算FTU的投资成本以评估经济性。最终以最小化系统故障停电经济损失期望与FTU投资成本折现值之和为目标,构建了基于混合整数二次规划的FTU优化配置模型,并采用Gurobi求解器求解。基于所提方法利用MATLAB编程对IEEE 33节点修正系统进行算例仿真,给出了最优的FTU配置方案,验证了所提方法的可行性和有效性。

基于FTU的配电网单相接地故障定位与恢复方法

配电网发生最多的故障是接地故障。针对准确地检测隔离接地故障线路并尽快恢复供电,提出基于配电开关监控终端(FTU)的配电网单相接地故障定位与恢复方法。利用配电网各节点FTU的小波包变换暂态选线及相电流暂态特征选线技术,结合故障路径自适应处理控制策略,配合首开关延时合闸逻辑,从而实现多分支配电网故障定位与自动隔离恢复。所提方法能够快速选出故障线路并隔离故障区段,有利于故障快速消除,提高系统运行的安全性、可靠性。

计及FTU信息畸变情况下基于覆盖集理论的配电网故障定位

配电网故障后,馈线终端装置传输的故障信息可能会发生畸变,为了提升基于FTU的配电网故障定位的容错性,考虑畸变故障信息对故障区段定位的影响,对其分类为正常、误判、漏判和影响四种类型;其次,为了消除畸变信息带来的影响,基于覆盖集理论,计及FTU故障信息与保护出口信息的内在逻辑联系,建立配电网故障定位的新目标函数,引入不冗余指标和最小性指标两个约束条件,分别用以处理故障定位的信息畸变问题和故障定位准确性问题;最后,采用遗传算法,对故障定位的配电网含分布式电源和不含分布式电源两种情况展开论述,通过两个算例证明:(1)不同的故障信息畸变对配电网故障定位的影响;(2)基于覆盖集理论的改进目标函数在配电网故障定位中的精度和容错性优势。

考虑FTU信号丢失的有源配电网故障区段定位方法

针对极端天气下配电自动化系统易发生大面积通迅故障的问题,提出一种考虑馈线终端装置(FTU)信号丢失的有源配电网故障定位方法。该方法以现有的基于优化算法的有源配电网故障定位模型为基础,在模型中添加表示FTU上传过流信号是否丢失的决策变量,增加FTU信号丢失约束并对适应度函数进行修改,并将模型转化为整数线性规划模型,利用商业求解器进行求解。最后,通过不同故障场景测试验证了所提方法在大规模FTU信号丢失状态下仍有较高的容错性。

基于FTU的新型配电网单相接地故障研究

新型配电网的10 kV线路装有大量的智能开关(FTU),当线路发生单相接地故障后,FTU可以快速监测零序电压电流电气量。分析故障线路、故障区段的零序电压电流的相位关系,与非故障线路和区段零序电压电流相位进行比较,可以快速选线和区段定位。本文针对两侧均含有FTU的故障区段进行零序网络分析,列写节点电压方程,可得出故障距离与两端零序电压电流的解析公式,该公式求出来的故障距离不受接地电阻影响,计算的故障距离较为准确。通过仿真分析,验证了新型配电网下利用零序电压电流进行单相接地故障选线、定位、测距的有效性,最后给出新型配电网单相接地故障处置流程图,可为实际单相接地故障提供参考。

一种快捷配网FTU航插型防短路组合试验工具研制

随着配网的快速发展,配网自动化设备在配网建设中已不可或缺。针对常规试验接线方式在自动化开关仓调、现场调试及装置故障处理过程中接线速度慢,试验接线与终端二次端子连接不牢,且接线过程中易出现短路引起人身及设备伤害等问题,提出一种快捷配网FTU航插型防短路组合试验工具。经现场试验,该工具能够大幅度提高调试工作效率,保障现场工作安全,为保证设备的可靠动作、配网的稳定运行提供有力支撑。

基于FTU的智能变电站二次回路故障定位方法

变电站二次回路的结构比较复杂,而传统的故障定位方法精确找到故障位置的速度慢,为了提高定位速度,提出了基于FTU的智能变电站二次回路故障定位方法。获取基于FTU的智能变电站二次回路故障数据表征,构建智能变电站二次回路故障定位规则,计算智能变电站二次回路故障点距离,最后对智能变电站二次回路故障点进行精确定位。设计对比实验,实验结果证明该方法在定位速度上具有显著的优势,最快定位速度仅为2s,平均速度为2.52s,为实际应用提供了强有力的支持。

基于GIS和区间FTU的配电网网损计算方法

结合配电自动化的工程实际问题,针对很多配电系统只装设馈线终端单元(FTU)而欠缺配变终端单元(TTU)的情况,提出了一种基于地理信息系统(GIS)和区间FTU的配电网网损计算方法。该方法利用馈线区间FTU的量测数据和负荷容量,把原来基于馈线的网损计算改进为按区间进行计算的算法,既克服了TTU装设不完全的问题,又提高了计算精度和对各类网损的分析管理能力。文中还提出了一种基于GIS的区间拓扑分析方法,使拓扑分析与网损计算具有相对的独立性,程序结构更清晰,并具有对不完整量测数据的处理能力。

配合FTU的小电流系统单相接地故障定位方法

为解决小电流接地系统发生单相接地故障后,故障特性不明显因而故障定位困难的问题,分析了当前在小电流接地系统发生单相接地故障时故障定位常用的方法及现存的缺陷;对小电流接地系统发生单相接地故障后系统中不平衡电流分布情况作了深入的研究,并且考虑到中性点的不同接地方式以及过渡电阻、电流互感器(TA)不平衡电流、馈线终端单元FTU(FeederTerminalUnit)实际工作要求等诸多影响,提出了一种配合FTU工作有效的故障定位方法———零序电流增量法。介绍了零序电流增量法的基本原理以及如何配合FTU实际工作;说明了该方法的特点及适用范围,并用Matlab软件对其进行了仿真。

基于FTU故障信息的Petri网故障诊断方法

针对基于输电网的继电保护与断路器的动作信息的建模不适用于配电网络的问题,结合配电网络的结构和运行特点,提出了基于FTU(feeder terminal unit)故障信息的Petri网建模方法。综合利用FTU上传的过电流信号和幅值量测信息,实现了配网故障诊断的快速性和容错性。根据配网的拓扑结构特点采取分层故障诊断的方法,先后诊断出故障馈线、故障单元和故障区段;采用了基于概率信息和带有抑止弧的Petri网模型,增强了网系统的模拟能力。通过对典型算例进行故障诊断,证明了此方法的有效性和可行性。

基于FTU和行波法的配电网接地故障定位技术的研究

针对FTU定位方法只能确定到故障区段,无法得到故障点准确位置的不足,提出了FTU与行波法相结合的配电网接地故障定位技术,并用MATLAB仿真验证了本方法的正确性。

一种基于FTU的馈线故障定位优化算法

提出一种基于FTU的配电网馈线故障定位优化算法。当馈线发生故障时,必然会形成故障电流支路,通过远方监控终端所获得的故障电流及其方向信息,将该信息加入网络描述矩阵D的对角线上,并对该矩阵进行修改,可以获得描述故障电流支路的网络结构的故障判断矩阵P,依据矩阵P可以快速地判断出故障电流支路的末端节点,从而定位出故障区段。采用十字链表存储网络描述矩阵D和故障判断矩阵P,由于十字链表适合于进行双向搜索,可以有效地减小存储空间和进一步提高故障区段定位速度。

基于FTU和GPRS的小电流接地系统单相接地故障定位

提出一种基于FTU(馈线终端设备)和GPRS(分组无线业务)的小电流接地系统单相接地故障定位的方法。FTU测量配电网相关数据,通过GPRS模块传送至控制中心,控制中心根据故障区段定位算法程序测算故障发生区段,能够简单、快速、有效地实现小电流接地系统单相故障的区段定位。

基于FTU的小电流接地系统故障定位方法再研究

结合配电网基于FTU的馈线自动化工作模式,提出了一种基于FTU的小电流接地系统故障定位方法:"递进组合识别法"。该方法根据基于FTU馈线自动化的特性,将零序电流增量分析法和谐振频率信号电流注入法两种选线方法加以改进,并将改进后两个判据模块组合使用,以弥补两种判据各自存在的局限。文中分别介绍两种判据模块的基本原理及判据,并用Matlab6.0在不同中性点运行方式及过渡电阻的故障情况下对这两种判据模块做了仿真,结果证明"递进组合识别法"不仅有效弥补了目前已有小电流单相接地故障选线的缺陷,而且更将故障具体定位在线路故障最小切除单元:两相邻分段开关之间,实现了快速、可靠的故障定位。

基于IEC61850智能配电馈线终端FTU模型的建立

针对我国现行馈线自动化系统中配电终端设备种类繁多、数量巨大、且相互间进行信息交换没有统一的通信规约这一现状,将已在变电自动化领域成熟应用的IEC 61850标准扩展应用到配电网馈线终端FTU中。在对FTU具体功能进行系统规划的基础上,构造出了基于IEC 61850标准的配电网馈线终端FTU的信息模型。分析了该FTU模型中各LN之间的信息交换流程,以通用面向对象变电站事件(GOOSE报文)的信息传输为例讲述了IEC61850在信息交换时的优势,给出了适合IEC61850标准的信息交换模型。

基于ARM的中压FTU检测平台的设计

为了实现在室内对FTU的测控功能进行检测,提出了一种能够模拟FTU工作环境的检测平台设计方案。该方案基于ARM7微处理器系统,利用软、硬件结合的方式,对FTU检测平台进行设计,可以对FTU测控功能进行检测,并将检测结果在平台界面上予以显示。测试结果表明,该测试平台可以正确模拟柱上FTU的工作环境,并能成功测试FTU。

基于PROFIBUS开发的FTU及同步采样方法的研究

介绍了基于PROFIBUS现场总线技术、DSP技术和交流同步采样技术研制的FTU(馈电自动化终端单元)。重点探讨了PROFIBUS现场总线技术及交流同步采样技术在系统中的应用及实现。

智能配网终端罩式FTU整机自动测试开发与应用研究

文中在详细分析智能配网终端罩式FTU装置的特点及手动测试难点后,基于硬件模块化设计思想,提出了罩式FTU装置的整机自动化测试解决方案,该方案实现了对罩式FTU装置开入通道、开出通道、模拟量通道及通信接点的有效测试,保证了各通道的正确性;同时通过对大批量试生产装置自动化测试的大数据分析及质量反馈控制方案,大大提高了产品的一次性生产合格率和生产测试效率。该方案有效解决了罩式FTU装置的实际测试难题,实际应用表明该方案具有一定的行业推广价值。

基于无线UART的FTU系统实现

FTU安装于10kV配网架空线上,操作维护很不方便。针对这种现状,本文提出了基于无线UART的FTU系统设计思路。在嵌入式操作系统的基础上,FTU采用了无线UART的硬件设计方法,软件设计上考虑了实时库、历史库、对上规约库与调试模块之间的接口和注册机制。无线UART的驱动模块设计采用了广播和点对点模式相结合的方法。搭建试验平台与RS232方式进行了对比试验和分析,试验结论表明该设计方案切实可行。研发的FTU系统已经成功应用在青海等地,运行结果可靠稳定,减少了用户的维护工作量。

基于DSP的馈线终端装置FTU的设计与实现

配电自动化是提高供电可靠性和供电质量的有效手段,馈线自动化是配电自动化系统的重要内容之一,而馈线终端装置(FTU)又是馈线自动化的关键智能设备,是其基础控制单元。随着近年来检测及嵌入式技术的飞速发展,对FTU的系统可靠性和运算精度提出了更高要求。在借鉴当前国内各厂商的FTU设计方案的基础上,研制了以DSP为硬件核心的FTU,使用交流采样原理实现对电网电压、电流的测量,根据交流采样值计算得出电流、电压有效值、有功功率和功率因数等电参数,并具有多种录波功能。软件基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统,提高了系统模块化和可扩展性。