台区智能化柔性配电监控系统关键技术的研究.pdf

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10、键技术的研究学科专业：测试计量技术及仪器研究生：何佩毅签名：j亘勰嘉殳指导教师：赵怀军副教授签名：配变台区是配电网中的一个重要设备，是电力系统中最终直接面向广大用户的一个关键环节，是电力企业向用户销售电能产品的最基本的单元，也是未来清洁能源并网的必需节点。现有台区配电系统存在智能化水平差异性大、安全性不高、功能不完善等缺陷。针对这些现状和背景，结合台区配电系统的实际情况和特点，本文研究了以变压器台区为核心基本单元的台区配电监控系统整体，全面实现智能化和柔性配电的几项关键技术和方法。主要工作、结论和成果如下所述。研究了台区配电监控系统的构成、特点及其工作原理；分析了传统台区配电监

11、控系统在技术和方法上存在的缺点与不足，及其在工作过程中存在的问题及危害；设计了最优的实现智能台区柔性配电监控系统的总体方案及网络拓扑结构。研究了基于瞬时无功理论的电能质量监测方法，通过实验仿真，证明了基波谐波电能分开计量监测方法在电能质量出现各种异常情况时都是适用的。通过分析无功功率与谐波产生的原因和危害，对比几种无功补偿方法，深入研究了无功补偿与谐波抑制方法，仿真结果验证了该方法有效可行；同时证明了该方法也是改善供电质量的有效途径。分析了电弧接地故障产生的原因，建立故障电弧(剩余电流)数学模型，实验仿真结果证明，采用基于全周傅立叶变换的剩余电流检测算法，实现了直接或者间接接触

12、电击等事故的预测、辨识、防止和保护，科学有效地防止电气火灾事故的发生。结合台区“一次+二次”二元化(智能终端+断路器控制)、智能化和柔性配电设计思想，设计了台区智能化柔性配电监控系统，以DSP+MCU结构为核心的智能测控终端，通过无线ZigBee模块与用电户进行下层通信，实现集抄电量；通过无线GPRS模块与管理中心PC机进行上层通信，实现数据实时远传及监控管理。满足配网检测数字化、保护微机化、状态可视化、控制网络化、信息一体化的智能电网特征要求。利用精密标准电源对设计的智能化台区柔性配电监控系统进行实验室实验，实验结果表明其测量精度高(电流、电压误差均不超过±0．3％，剩余电流

13、误差不超过±0．1％，其它测量误差不超过±0．5％，谐波计算可准确测量到21次)，保护功能完善。通过在陕北安塞和世园会进行的现场实验表明，设计的台区智能化柔性配电监控系统能够满足用户的实际需求，其数据处理能力强，无功补偿及谐波抑制效果显著；剩余电流接地故障保护准确；网络通信可靠；基波谐波电能分开计量方法正确，有效提高了电能质量，满足用电户的切身利益。因此，本设计所提出的技术和方法有效可行。台区智能化柔性配电监控系统西安理工大学硕士学位论文提升了低压配电系统的智能化水平，增强了供电可靠性和安全性；依据“二元化”的设计理念实现了台区监控系统的安装柔性、‘功能柔性和维护柔性，具有良好

14、的工程实用价值。关键词：智能台区；柔性配电；电能质量监测本论文研究得到了陕西省项目基金(项目编号：2010JCl6)的资助。Title：STUDYONKEYTECHNOLOGIESOFFLEXIBILITYDISTRIBUTIONMONITORINGSYSTEMOFINTELLIGENTELECTRICALTRANSFORMERDISTRICTMajor：MeasurementMetrologyTechnologyandInstrumentName：PeiyiHeSupervisor：Associateprof．HuaijunZhaoAbstractSignature：渔掣丝S

15、ig响tu陀：衅Distributiontrallsf．onnerdistrictisnotonlyanimportantdeviceinthedistributionnetworkandadirectlykeypartforthemajorityofusersinthepowersystem，butalsothebasicunitofpowerproductsthatelectricpowerenterprisesellstousersandtherequirednodeoftheclea