中压配电线路断线高阻接地故障精细化诊断方法

电力系统中可能会出现多个位置电压降低或电流异常的情况,导致中压直流配电网相关故障信号特征会发生明显的形变波动,超过正常的波动区间,导致故障诊断精细化程度下降。提出了中压配电线路断线高阻接地故障精细化诊断方法。在构建高阻接地电阻模型的基础上,采用小波能量矩算法获取中压配电线路断线高阻接地故障特征,将提取的故障特征输入最小二乘多级支持向量机中,实现中压配电线路断线高阻接地故障精细化诊断。仿真结果表明:所提方法获取的故障相电压波形差异小于2.3%;故障相电流波形相似度高于98%;诊断时间较短,故障诊断时的最高识别率可达到98%,平均识别准确率达到了95%;收敛值达到0.97。由此可知,所提方法抗干扰性能强,可以准确识别光伏能源接入中压配电线路断线高阻接地故障,保证光伏能源接入中压配电线路后的稳定运行。

两芯环形通信物联网中压配网设备管理系统研究

针对中压配网设备管理松散、管理效率低的问题,通过融合物联网技术对管理模式进行优化改进,设计了两芯环形通信物联网中压配网设备管理系统。采用网格化管理模式组成严谨的设备管理方式,利用多种终端提高指令的强控性。设计两芯环形通信线路,避免了传输信号的中断,从而保证管理指令的顺利传达。在技术上,为了提高数据信息处理能力,构建了改进信赖域算法。该算法通过运行状态中的有功和无功功率,有效保证了系统节点传输过程的安全性。通过Proteus软件,仿真配网设备运行过程。试验结果表明,网格化中压配网设备管理系统负荷最大为473.58 kVA,管理指令传输速度为8.4 MB/s,设备管理效率为96.5%。通过仿真对比三种不同管理模式指令传输速度和设备管理效率曲线,验证了所提系统的优越性。

无相位量测的多环中压配电网线路参数辨识方法

线路参数准确辨识是配电网精细化调控以及保护整定的重要基础。环状配电网因拓扑结构复杂、潮流方向多变,传统辐射状网络的线路参数辨识方法难以应用。文中提出一种无需相位量测数据的多环中压配电网线路参数辨识方法。针对多环配电网潮流流向不明确的问题,提出了基于功率方向判定与分解的解环方法,并推广至任意环状配电网。根据解环后的网络,分析了在不同时刻下方程间的线性相关性问题,构建了求解线路参数的高维非凸优化模型,进而采用遗传算法实现了线路阻抗和电纳的辨识。最后,在MATLAB中搭建蜂巢配电网模型进行验证,结果表明所提算法相比于传统最小二乘算法、粒子群算法及模拟退火算法具有更高的精度和鲁棒性。

中压配电网电力线载波通信组网优化方法

为进一步完善中压配电网电力线载波通信(PLC)组网的灵活性和可靠性,在结合中压配电网的实际拓扑结构和信道环境的基础上,提出了一种基于遗传算法的PLC组网方法。该方法综合考虑了节点间实际距离、节点间链路衰耗、连接节点衰耗、节点自身价值及链路价值等因素,利用遗传算法计算网络的最大价值函数,确定网络的最佳链路集。在最佳链路集基础上,求取各通信节点的节点度,将节点度数值较大者作为网络的中继节点,进而完成配电网PLC的优化组网。与蚁群路由算法相比,文中算法考虑了配电网的实际拓扑结构与信道特性,中继节点和链路分配更为合理,使PLC网络具有更高的网络价值和网络传输效率。

基于粒子群算法的中低压配电网网格化规划模型

针对配电网规划效果不理想等问题,提出一种基于粒子群算法的中低压配电网网格化规划模型。将线路中的最小损耗费作为目标函数,以此为依据构建中低压配电网网格化规划数学模型,并采用粒子群算法对模型进行优化;在优化前设定粒子范围,令其满足设定条件后初始化粒子种群,从而提升算法的优化效果,实现基于粒子群算法的中低压配电网网格化规划模型设计与优化。试验结果表明,所提模型的配电网线路联络率及通过率最优,供电可靠率稳定,负载均衡度更高。说明模型实用性强,可为以后中低压配电网规划提供参考。

中压配电网线损的负荷曲线计算方法研究

我国中压配电网的线损计算面临着算法繁琐、准确性不足的问题,原因在于目前的线损算法的需求数据和采集数据匹配程度较低。针对此现象,提出了基于负荷曲线的线损计算方法,首先根据实际用电数据建立负荷曲线模型,计算出日负荷标幺值、日负荷有功功率、日负荷无功功率,再使用前推回代法精确计算日线损值和线损率,最后根据江苏省某市某供电企业的实际配电线路进行算例分析,验证了该计算方法的有效性。

基于局部反射理论的中压配电网电力线通信信道建模法

链路衰减是衡量载波通路传输质量的一项重要指标,为实现对信道衰减特性的预测,提出一种基于局部反射理论的中压配电网电力线通信(PLC)信道建模方法。利用电力线传输理论及局部反射理论,推导端接负载的传输线、不同特性参数的传输线级联情况下的电压传输规律。在此基础上,分别搭建中压配电网无分支线路、带分支线路及带负荷配电变压器线路的PLC信道数学模型。然后根据中压配电网拓扑结构,从配电网末端将所搭模型依次级联至载波信源处,得到末端节点与信源节点间的PLC信道模型,进而分析各节点处载波信号的传输特性。该方法原理简单,计算速度快,可移植性强。仿真及RLC电路实测结果表明了所提建模方法的正确性。

1000kV交流紧凑型线路均压环参数设计和电晕特性试验布置

为给1 000kV交流特高压紧凑型线路均压环设计和电晕特性试验研究提供参考,基于这种线路的初设参数,通过有限元仿真分析了均压环外形及其布置方式对均压环表面电场强度的影响。首先建立了中相复合绝缘子和均压环的3维静电场有限元全模型,分析了均压环管径、环径、安装位置、复合绝缘子小环对均压环表面最大电场强度的影响。根据仿真结果初步确定了用于真型试验的4种均压环参数配置。然后根据初设的线路杆塔结构参数,提出了在特高压交流试验基地进行均压环电晕特性试验的模拟塔窗参数和绝缘子、均压环布置方式,并建立了电晕特性试验布置方式下的3维静电场有限元模型(简称试验模型)。在试验模型中分析了4种参数均压环的表面电场强度,并与全模型的结果进行对比分析,通过电场强度等效方式建立了全模型与试验模型的修正系数。研究表明:跑道环最大电场强度在开口处,封闭圆管环最大电场强度在下半圆弧最低点。随着均压环上扛位置增大,均压环表面最大电场强度增大;随着均压环管径或环径增大,均压环表面最大电场强度减小;小环对大环表面电场强度无影响;当中相均压环参数为环径800mm、管径110mm、上扛位置140mm时,跑道环开口处表面最大电场强度为21.97kV/cm,圆环表面最大电场强度为18.44kV/cm,防晕降噪效果最好。

中压配电网不良负载数据分析与处理方法

根据配电网运行环境复杂、标准化程度低、工况种类多等特点,详细分析了数据采集与监控系统中存在大量的中压配电网线路不良负载数据的原因,包括错误数据、故障数据、线路改造、转供电流等,提出了针对性强的中压配电网不良负载数据的辨识处理方法,能准确辨识各种原因形成的不良负载数据。该方法在某市的配电网评估系统的实际运用以及某地中压配电网实际数据分析表明了其实用性。

中压配电网接线模式技术性研究

在中压配电网接线模式理论研究中,其技术性包含诸多因素。通过构建理论分析模型,研究其供电可靠性、电压质量、供电能力,并提出了基于负荷分布的线损改进计算公式。所得的相关结论对城市电网规划人员具有一定的启示和指导作用。

考虑馈线聚类特性的中压配网线损率测算模型

针对10 k V中压配网馈线数量多、基础数据匮乏而导致线损管理难度大的现状,设计了一种考虑馈线聚类特性的中压配网线损率测算模型,用于快速、合理地进行馈线分类并计算各类馈线线损率标杆值。考虑馈线之间在线路属性、运行参数等方面的差异,挑选对线损率影响较大的指标,设计了一套科学合理且简便易行的聚类指标体系,并使用模糊C均值(FCM)聚类算法对数量巨大的馈线进行聚类,每类挑选一条中心馈线。基于馈线聚类的结果,设计了一套中压配网馈线线损率标杆值测算模型,该模型分别使用等值电阻法和指标系数调整法对中心馈线和非中心馈线进行线损率计算,可得到各类馈线的线损率标杆值,其中指标系数调整法通过计算非中心馈线与中心馈线的调整系数,快速简便地计算得到大量非中心馈线的线损率。以某大型供电企业的实际馈线为例,证明了该模型的有效性及易推广性。

中压配电系统线路开关多目标联合优化规划

线路布局和配电开关配置是配电网网架规划的2个主要方面,对网架的技术经济性和供电可靠性有重要影响。为此,建立了配电网线路与开关的多目标联合优化规划模型。利用Pareto最优理论,通过基于指定接线模式的个体初始化、单亲遗传操作和供电分区修正策略,提出了该模型的求解算法,实现了符合指定接线模式和满足分区供电要求的配电网线路开关联合优化规划。算例结果验证了该方法的有效性。

中压配电网电力线载波通信系统自适应频点选择算法

在电力线载波通信中应用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术需要进行频点的优选。在分析信道输入阻抗对电压传输特性影响的基础上,提出一种基于在线测量信道输入电抗的频点优选算法。首先在默认频点下完成通信节点的入网,然后通过在线监测信道输入电抗筛选出部分频点,在这些频点处测试上、下行信号强度,通过简单计算优选频点作为子载波通道。以保定市实际中压配网为例进行仿真验证。仿真结果表明所提算法在保证通信质量前提下,可以筛选掉大量不可用频点,提高了频点优化速度。

含不接地逆变电源的中低压配电网三相潮流模型

现有的逆变电源三相稳态模型以相电压可控为基础,并不适用于无中性线引出的不接地逆变电源。该文考虑逆变电源的电压控制和电流控制两种模式,以及PQ、PV和PI等不同控制方式,提出不接地逆变电源的线电压稳态模型。在此基础上,为适应逆变电源的线电压建模特点,以及中压配电网三相三线不接地和低压配电网三相四线重复接地的结构特点,提出含不接地逆变电源中低压配电网的相/线电压混合三相潮流模型。用IEEE-4节点标准测试系统和含不接地逆变电源的23节点中低压配电网算例验证所提潮流模型的正确性和有效性。仿真结果表明,该模型能够反映不接地逆变电源的控制特性,适用于计算常规中低压配电网以及含不接地逆变电源中低压配电网的三相潮流。

基于自适应最小均方误差算法实现10kV电力线通信的噪声对消

首先介绍了中压电力线信道噪声通用模型,对现场采集的噪声进行互相关系数计算,并采用对称分量法进行相关性分析,得出三相电力系统相间噪声具有一定相关性的结论。改变单相传输模式,根据两相噪声的一致性特点,提出基于自适应最小均方误差(least-mean-square error,LMS)算法实现中压电力线通信(medium voltage power line communication,MV-PLC)的噪声对消。自适应LMS算法虽然收敛速度较慢,但是计算量小,易于实现。仿真结果表明,噪声对消方法的采用有效改善了10kV中压电力线的信噪比,为10kV配网自动化系统采用载波通信技术提供了新的实现途径。

考虑分布式电源的配电网线损估算方法

提出一种考虑分布式电源影响,适用于城乡配电网规划的理论线损综合估算方法.依据目标配电网的建设与改造原则和中压电网分年度规划方案,利用等效容量法处理分布式电源,基于扩展等值电阻法估算中压配电网线损;并考虑变压器台区情况,分别使用等值电阻数据和规划目标典型数据估算低压配电网线损;结合传统潮流法计算的高压电网线损,估算配电网理论线损.通过对贵州某县级配电网的规划案例分析,验证了该方法的有效性和实用性.

供电方式对中压配电网技术经济性的影响

为建立计及供电方式影响的中压配电网技术经济性评估方法,比较了10 kV线路与20 kV线路的供电优势,建立了中压配电网供电方式模型和中压配电网规模估算模型,并分析了影响中压主干线总长度及其线损的主要因素。算例结果表明,为提高采用20 kV供电的技术经济性,城市新建区宜选择减小中压配电网输电走廊主干线回路数或主干线运行电流的供电方式。

中压配电网PLC信道正反向传输特性分析

中压配网电力线载波通信信道的电压传输特性具有不对称性,在中压配网上进行PLC装置实测时发现,这种不对称性影响了建立连接的效率。自此背景下,首先使用局部反射理论建立PLC信道模型,并在此基础上分析了典型中压配网拓扑结构下的正、反向电压传输特性规律。分析表明均一主干信道或者架空—电缆—架空主干信道条件下,信道特性可只分析正、反向中任意一个方向,架空—电缆主干信道条件下,可只分析由架空线到电缆的信道特性;主干信道外侧网络对PLC信号具有分流效应,由分流效应较强的一端向另一端传输时信道质量较差;PLC装置通过在线检测信道输入阻抗的电抗分量,可选择较优的通信频点。

面向配电自动化的中压电力线高速数据通信终端设计

论述了以中压(10kV)配电网为信道、面向配电自动化应用的高速数据通信系统的整体解决方案,详细介绍了该系统的终端设计。提出将低压电力线通信中成熟运用的数据调制/解调及组帧技术移植到中压环境的思想,并针对中压电力线因过长链路易造成信号严重衰减的问题,在终端设计中采用基于Weinberg滤波电路和传输线变压器耦合的匹配策略解决高频宽带(4～22MHz)信号的功率放大。实现了信号安全、可靠地向中压电力线的注入,可满足10km左右的传输要求。

中压配电网静动态中继结合的分级分层电力线载波通信路由算法

为了满足中压配电网配电自动化系统高可靠性、高实时性的数据传输需求,电力线载波通信(PLC)技术需要灵活可靠的路由组网算法。在分析中压配电网结构特点的基础上,提出了一种静动态中继相结合的分级分层PLC路由算法。根据中压配电网的拓扑结构,采用静态中继法将PLC网络分为3个级次,保证网络整体逻辑结构与配电网的物理结构大致相符,加快PLC网络的组网速度;每一级次内使用改进分层搜索算法进行动态中继自组网,保证组网的灵活性与可靠性。仿真结果表明所提算法能够根据配电网的结构及信道环境自适应地组网,路由优化过程兼顾了链路质量与中继负载均衡性;所提算法计算量小、组网速度快,通过调整算法中的权重参数可以灵活满足组网对可靠性与实时性的不同要求。