配电网自动化故障定位的矩阵算法研究

配电网是电力系统电能发、变、送、配种最后向用户供电的环节。随着人民物质文化生活水平的不断提高，用户对供电质量和供电可靠性的要求也越来越高，甚至不能忍受供电瞬时中断。近年来有学者利用遗传算法、Petri网理论、过热弧搜索对配电网进行故障定位。其中，矩阵算法因其简明直观、计算量小等，可能会得到广泛应用。 随着FTU等现场监控终端大量应用于配网系统中，基于FTU馈线开关远程式终端的配电网馈线自动化，成为目前配电网馈线自动化技术发展方向。根据FTU上报的信息及时准确地判断出故障区域，并采取有效措施隔离故障区域、恢复健全区域供电是配电网自动化的关键技术之一。当网络发生故障时，短路电流被馈线终端FTU检测，并发送故障信息传送SCADA系统，SCADA系统会根据收到的故障信息修改网络描述矩阵，以获得故障信息矩阵，在运用故障判据快速进行故障定位，故障定位后，SACDA会发送跳闸命令于故障区域FTU。在判断辐射形、树形、环形配电网的故障区段时，只需根据馈线沿线各开关处是否流过故障电流即可进行判断，不必对安装于各开关上的每台FTU分别按不同的值进行整定，因此FTU的整定非常容易。 本文的主要内容包括：介绍了配电网自动化的概念和意义，包括配电网的系统构成和发展现状；配电网的远方终端FTU及具体的工程实例，配电网的拓扑结构；介绍了配电网故障定位的数学模型及几种算法，并提出了一种改进的矩阵算法，根据新判据，可以判断多电源、线路末端故障；最后，完成基于ZigBee Pro协议栈的无线传感器网络通信的硬件设计。