配电网故障定位及网络重构研究

配电自动化是电力系统发展的必然趋势,具有很强的工程应用背景和巨大的市场潜力。配电网的故障定位和网络重构是配电自动化的关键功能,也是目前国内外研究的热点。 无论采用何种算法,配电网的故障定位及网络重构功能的实现均离不开配电网的拓扑结构,一个好的拓扑描述模型将有助于这些功能的实现。为了提高供电的可靠性,当配电网出现故障时,必须快速确定故障区段。由于T接点的存在,使得配电网的故障定位比较麻烦。本文将配电网络的描述矩阵分解成只含耦合点矩阵和不含耦合点矩阵的方法,同时从配电网故障定位算法的实用性出发,提出了基于配电网分割模型的故障定位快速算法,先利用部分顶点信息确定故障区间所在的区域,然后再利用该区域顶点的信息即可准确定位故障区段,该算法大大简化了故障定位算法的计算量,提高了故障定位算法的实时性,为故障定位算法的工程实用化提供了保证。 配电网一般具有闭环设计,开环运行的特点,这使得配电网可以重构。配电网网络重构的目标多种多样,本文将源点负荷最优均衡作为网络重构的目标。配电网的负荷最优均衡问题是一个负荷组合的爆炸问题。随着配电网源点数量的增加,配电网负荷最优均衡算法的复杂度大为提高,加剧了网络重构算法的实时性矛盾。本文针对三源点配点网络,以配电网各源点的负荷最优均衡为网络重构的目标,提出了一种快速算法——基于分割分层模型的配电网负荷均衡快速算法,分割分层拓扑模型既可表示各个子配电网之间的联结关系,又能表示各顶点的顺序关系,而且计算各源点的负荷也十分方便,同时大大降低了对计算机内存的需求。通过寻找源点分支负荷大于负荷平均值的下确界负荷和小于负荷平均值的上确界负荷的方法大大降低了负荷组合的数量,然后通过负荷转移方法来实现负荷均衡。由于可选的组合数量极少,保证了负荷均衡的快速性。