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故障信息不足时配电网故障定位的方法

陈

鹏9滕

欢9滕福生

(四川大学电气信息学院9四川省成都市 100 D

摘要:利用电流的连续性提出了故障定位的新判据9即以故障电流是否连续为故障定位的判据9故

障电流非连续的区域就是故障区域9并用故障判定矩阵进行故障定位O该方法有效地解决了由于FTU(现场终端设备D故障~FTU数量不足等原因所导致的故障信息不足的问题9完全可以满足在线应用的需要O

关键词:故障定位;电流的连续性;故障判定矩阵;配电网中图分类号:TM727.2;TM711

引言

指示信息9那么故障发生在这条馈线上O

FTU(现场终端设备D等配电自动化监控终端大量应用于配电网中9为实现配电网故障的快速~准确定位9迅速隔离并恢复非故障区供电提供了条件O文献[192]给出了配电网故障区域定位的矩阵算法O基本思路是根据故障信息矩阵修正网络描述矩阵C9即弧结构矩阵9得到含有故障信息的矩阵CP9再根据CP来判断故障区域O判据为:DCzz=1; 对所有Czj=1的j(jSzD都有Cjj=0;则故障发生在节点z和节点j之间O这在故障信息完整的条件下是故障判定的充要条件O但是由于FTU数量不足~FTU故障等原因9会导致系统采集到的故障信息不足9这时上述判据就不能准确定位故障区域O本文根据电流的连续性提出新的判据9有效地解决了故障信息不足产生的问题O

2

数据结构

以常开型联络开关为分界点对配电网进行分区9每个分区为一条馈线9以馈线上的开关为节点进行编号(假设开关的状态是已知的D9设配电网的节点个数为NO矩阵D描述了配电网的潜在连接方式9称D为网基矩阵[3]:

Fc11c12 c1N7c21c22 c2N

D=

SSSLcN1cN2 cNNJ

若节点z和j之间存在一条边9则czj=cjz=1O

矩阵C描述了配电网的当前实际运行方式9称

[3]

C为弧结构矩阵:

FC11C12 C1N7C21C22 C2N

C=

SSSLCN1CN2 CNNJ

若节点z和j之间存在一条由z指向j的弧9则Czj=19Cjz=0O

节点描述矩阵[3]如下:

8.源点分布矩阵M9即[m19m29 9mN]O若节点z为电源点9则mz=19否则mz=0O

b.节点状态矩阵T9即[t19t29 9tN]O若节点z处于合状态9则tz=19否则tz=0O

c.故障信息矩阵F9即[f19f29 9fN]O若节点z有故障信息9则fz=19否则fz=0O

1

基本原理

配电网有闭环结构~开环运行的特点9整个配电网呈辐射状结构9任意一条馈线呈树状结构9因此故障区域由2个节点确定:馈线首端节点和故障点O电流流动具有连续性9一节点的任意子节点流过故障电流9那么母节点也流过故障电流O推而广之9如果一节点流过故障电流9而且以其为根的树中有任意节点流过故障电流9那么电流在此树中是连续的9根节点不是故障点;如果此树中除了根节点以外所有节点都没有故障电流9那么电流在此树中是非连续的9根节点是故障点9根节点及其子节点所确定的区域就是故障区域O这就是故障信息不完整时进行故障定位的原理O

上述判据和以下判据合在一起形成了配电网故障区域定位的完整判据:如果馈线首端节点有故障

收稿日期:2002-07-10;修回日期:2002-08-19O

3

故障判据

由C和F合并得到故障判定矩阵CP9把故障信息矩阵F的元素按顺序替代C的对角元素即可得到矩阵CP[1]:

2＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝C1 C11 C12 C21 C22 C2

C C 1 C 2 以节点1为根的树的所有节点为集合O 若节点1满足 C1J 1; 对于VJEO且J91 C1J 1

那么故障在节点1和其子节点确定的区域CJJ 上

考察 有 C 1 C 1 C ; C 1

的判据可得故障在节点 根据文献 1 C 1 C

和 或者节点 和 之间 因此在这种情况下文

献 的方法未能准确定位故障区域 1

现在用本文中提出的判据考察 两种情况 对情况 继续考察节点 的子节点有 C 5 1 C55 C5 1 C 1 也就是说节点 有一个子节点有故障电流 那么故障不在节点 和 之间 对情况 有 C 1 C 1 C C 1 1 C1 1 节点1 已是本馈线的末端 因此可以判定节点 和 之 算法比较和实例

某1 配电网如图1所示 图中的数字为节点编号 如图所示节点 和节点5处没有F

111 1 可得矩阵 为 1

1 11 11 1

1 1 1 11 1

间是故障区域

由此可知 在故障信息不完整的情况下 文献 1

提出的判据不再是故障判定的充要条件 而只是必要条件 在这种情况下必须用本文提出的判据才能够正确定位故障 故障电流非连续的区域和故障区域存在一一对应关系 因此无论故障信息是否完整 本文提出的判据都是故障判定的充要条件

5

结语

本文针对故障信息不足的情况提出了故障定位

的方法 使故障定位算法能够更好地满足实际在线应用的要求 本算法仅限于一条馈线只有单个故障下的故障定位

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鹏(1 7 ) 男 硕士研究生 研究方向为配电网自

动化 E—mail ch一p一1 7 ＠http://滕欢(1 65 ) 女 高级工程师 硕士生导师 研究方向为调度自动化和信息管理系统

滕福生(1 2 ) 男 教授 博士生导师 长期从事电力系统实时分析和远程监控系统的研究

(下转第 页

continuedonpage

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4

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赵文彬(l9 ) 男 硕士研究生 研究方向为电气设备绝缘在线检测O

张伏生(l95O ) 女 教授 研究方向为电力系统运行控制~配电网自动化~电力管理信息系统OE-mail:gengz

RESEARCHOFLOADFORECASTINGSYSTEMBASEDONINTERNET/INTRANET

ZhangFuSheng, zuFang,Zhaowenbzn,Kou@zang, zuPezjzn,CaoZhengjzan

(Xi anJiaOtOngUniverSity.Xi an lOO49.China)

Abstract:ThelOadfOrecaStingSyStembaSedOnInternet/IntranetrepreSentSthedirectiOnOflOadfOrecaStingtechnOlOgyfOrthepOWerSySteminthefuture.TheSpecificSchemeiSintrOducedinthiSpaper.inWhichtheapplicatiOnServer.databaSeServer.functiOncOnfiguratiOnandmaintenancemeanSarediScuSSedindetail.TheWhOleStructureandWOrkmechaniSmaredeScribedfrOmthepOintOfvieWOfapplicatiOnandthenOteWOrthyprOblemSandthecharacteriSticSOfthiSSchemeareanalyzedatlength.

Keywords:lOadfOrecaSting:pOWerSyStemS:Internet/Intranet

(上接第 2页

2)cOntinuedfrOmpage

ANALGORITHMFORFAULTLOCATIONINPOWERDISTRIBUTIONNETWORKUNDERTHECONDITIONOFLACKOFFAULTINFORMATION

ChenPeng,TengHuan,TengFuSheng(SichuanUniverSity.Chengdu6lOO65.China)

Abstract:AccOrdingtOthecOntinuityOfthecurrent.aneWcriteriOnfOrfaultlOcatiOnindiStributiOnSyStemiSfOrmed.ThecriteriOniSWhetherthecurrentiScOntinuOuS.ThatiS:ThezOneWithinWhichthecurrentiSnOtcOntinuOuSiSthefaultzOne.andthenthefaultzOneiSidentifiedWiththefaultjudgementmatrix.ThealgOrithmeffectivelyreSOlveSthefaultlOcatiOninthecaSeOflackOfthefaultinfOrmatiOn.andthealgOrithmiSdeSignedfOrOn-lineapplicatiOn.Keywords:faultlOcatiOn:currentcOntinuity:faultjudgementmatrix:pOWerdiStributiOn

故障信息不足时配电网故障定位的方法

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

陈鹏， 滕欢， 滕福生

四川大学电气信息学院,四川省成都市,610065电力系统自动化

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