基于分布式电源的配电网故障定位及恢复技术研究

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1、基于分布式电源的配电网故障定位及恢复技术研究[摘要]配电网络的实际网络布线错综复杂、分布广泛且其负荷变化大、故障频率高，据相关统计，除发电不足等因素外，用户遭受停电事故的95%以上的原因是由配电网故障引起的。为了确保配电网运行时的可靠性、安全性以及供电质量就必须对故障线路进行定位和隔离，并通过网络重构及时恢复非故障区域的供电，以缩短故障区域用户的停电时间和减少停电面积，因此，准确地测定配电网故障位置显得意义重大，而分布式发电DG（DG―distributedgeneration）的接入也会使这一情况变得更为复杂，含DG的配电网的故障定位研究，不仅有利于减少停电时间和区域，而且也有利于研究合理的

2、故障恢复策略，从而提高配电系统的供电可靠性和运行效率。[关键词]配电、分布式发电、DG、故障中图分类号：TM711文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）46-0397-01国内外研究水平：对于传统的配电网故障恢复问题，国内外学者已提出了多种方法予以解决，如启发式算法，遗传算法、禁忌搜索法、约束满足问题（CSP）二阶模型法等。但随着分布式发电（DG―distribut6edgeneration）技术的发展，分布式电源（DR―distributedresource）与常规电力系统并网的趋势越来越明显。DG并网后，配电系统的结构和运行都将发生巨大变化。此外，由于DG类型众多，其数学模

3、型及在电网中承担的任务不尽相同，不能按照常规电网中的电源进行处理，因而，考虑DG后的配电网故障恢复不能直接套用传统的恢复算法，急需研究含分布式电源的配电网故障快速定位及供电恢复决策开发以解决上述问题。理论研究：含分布式电源的配电网故障快速定位方法研究>基于改进GA的含DG的配电网故障定位技术研究配电网的故障总体上可以分为永久性故障和瞬时性故障两种。对于永久性故障，相应的继电保护装置会发出信号使相应的断路器动作，从而切除故障线路：根据配电网自动化的程度采取不同故障隔离方案，自动化程度较低的配电网一般需要跳开该故障线路首端的断路器，而自动化程度较高的配电网满足多分段条件，只需跳开距离故障点最近的一

4、个或者多个断路器。瞬时性故障一般发生在架空线路上，瞬时故障可通过机电保护重合闸装置来消除，也提高了配电网的供电可靠性；当线路发生永久性故障时，发生单相接地故障占总故障的70%～80%，由于我国的配电网中心点接地方式多采用小电流接地方式，因此不会形成短路，只是经线路对地容性的电流通道，故障电流小，可允许配电系统继续运行61～2小时，但最终必须经过合理的故障处理，故障隔离势必以切除线路部分负荷为代价来保证配电系统的稳定性，对于故障隔离区段的线路，其电力供应只能是在线路的故障位置修复后才能恢复的，对于故障隔离区段以外的线路刻通过联络开关来实现负荷转供，因此精确、快速的故障定位技术有利于实现故障区段供

5、电的快速恢复。当线路发生瞬时性故障时，虽不会造成故障线路的长时间停电事故，但是在发生瞬时故障的位置其绝缘性等会受到影响会成为该线路的薄弱点，随着时间的积累有可能在将来发展成为永久性故障点，这样以来，故障定位技术也有助于线路维护计划的制定和实施。因此，对于上述两种故障故障定位有着不同的目的和意义。本项目首先在研究GA在不含DG的配电网的故障定位应用的基础上，进一步研究基于改进GA在含DG的多电源情况下的永久性故障的定位技术。>故障电流正方向及网络编号通过前面的分析，DG的接入增加了配电系统网络拓扑结构的复杂度，故障时也会对故障点产生故障电流，这使得配电系统中的故障电流的方向不一致，因此，必须定义

6、一个正方向，这样便于开关函数和适应度函数的建立。对于配电网络正方向的定义都是假设网络在只有单个电源（一般选取DG6之外的上级主电源）供电时的功率方向作为网络的正方向，这样使得整个配电网络就只有一个正方向。结合前面对开关上下级电源的说明，本项目定义开关的正方向为从上级电源指向下级电源，这样对某个具体的开关而言，假定整个配电网络只有该开关的上级电源供电时的潮流方向为该开关的正方向，这样的定义使得该网络中每一个开关只有一个确定的正方向，该正方向对网络整体而言意义不大。由于定义了开关的正方向，因此在多电源的情况下开关的过流状态会有三种情况出现：当与开关对应的FTU或DTU监测点检测到故障过流方向且与其

7、定义的正方向相同时，开关的状态为1；没有检测到故障过电流时，则为0。对开关的故障电流状态为-1时的编码必须考虑到接入DG的配电网与单电源辐射状的馈线结构不同，在DG的支路上的开关流过的故障电流可能会与接入前的方向相反，因此增加-1编码能更好反映这种含DG的配电网络，另一方面，配电系统线路的状态依然还是定义故障状态为l，正常状态为0。3.2含分布式电源的配电网供电恢复算法研究含DG的配电网恢复重构数