配电网故障图形显示软件程序设计.doc

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1、配电网故障图形显示软件程序设计目前国内中压配电网一般采用35，20，10，6kV等电压等级，中压配电网一般采用中性点非直接接地方式，即小电流接地系统［1－4］，而农村配电网主要指10kV电压等级，10kV线路由于数量多、分布面广、运行环境复杂，尤其是架空裸导线受气候等因素影响较大，经常发生单相接地故障或短路以及断线故障［5－6］，中断对电力用户的供电．随着经济发展以及人民生活水平的提高，电力用户对供电可靠性的要求越来越高，10kV中压电网的可靠运行是电网可靠性考核的重要指标．据统计，因电网故障而导致的停

2、电占整个停电时间的80%以上，其中由于线路故障而导致的停电达到60%以上，由于配电网分布面广，情况复杂，配电网故障占有较大比重，配电网故障处理中，查找故障的时间占整个故障处理时间的70%～90%，由于线路的互联以及电源布点较多，配电线路呈现网状结构，而不是原来的单辐射拓扑结构，故障查找更加困难，因此如何实现配电网故障的准确定位、快速查找对提高配电网供电可靠性具有重要意义．1配电网故障查找的一般方式当某条10kV线路发生故障时，运行人员一般会从变电站出发沿着线路一个杆塔一个杆塔找下去，凭借经验进行判断，甚

3、至需要登上杆塔进行查看，或者利用线路的分段开关一段一段进行隔离，既要多次停电，又会对设备造成多次冲击，减少设备寿命，由于运行及成本等原因，只能将线路分成有限的几段，查找故障的工作量依然很大．由于10kV线路分段多，线路型号不一，一般难以准确进行故障测距或定位，故障查找起来非常困难，例如河南某乡镇供电所10kV配电网故障，查找了近50h才确定故障的位置．2系统结构图5学海无涯笔者利用10kV架空线路连接点(节点)上安装的故障无线分机、载波分机、GSM分机等设备检测10kV线路各种故障信息，故障检测分机检测

4、到的信息通过无线、通用分组无线业务(GPRS)无线通信网络或载波有线网络送至相应的主机(载波、无线、GPRS)，主机再将其接收到的故障信息送至乡所的故障定位工控机，通过工控机的处理分析，就可以实现线路故障的快速自动定位，确定故障点的具体位置，为故障查找处理提供便利．整个系统由故障分机检测节点、接收故障信息主机、通信系统网络(无线和有线)和故障自动定位系统工控微机组成，如图1所示．图1系统工作原理图Fig．1Workingprincipleofsystem在图1中，虽然列出了多种分机和主机，但是可以在一个

5、乡级变电所中灵活组合使用，像堆积木一样．根据实际情况，选择相应的分机和主机，例如，一个乡级变电所很大，有些节点比较远且分布复杂，用载波通信就不容易实现，因为载波机通信距离相对比较近，且不适合分支比较多的线路．这种情况下用GPRS分机和主机比较合适．有关各节点故障信息的检测原理，由于篇幅限制不再赘述，可参见文献［7］．3软件实现故障自动定位的方法根据各检测节点上报的故障信息，利用故障定位矩阵算法可以定位出故障区段［8－9］．采用笔者设计的简单方法可以判断故障最可能发生在哪一段线路上，并且在乡所的电网线路电

6、子地图上用红色线条显示出来．这种简单故障定位方法的软件实现，首先要对监控点进行命名，并要遵守一定的规则，其次要对监控点信息进行正确设置．3．1监控点命名规则将整个10kV配电网系统抽象成一个树状结构，树状结构的根节点为“乡变电所”，10kV电网系统中的所有配电变压器和线路网中的交叉点称为节点．把整个树形结构从上到下进行搜索，可以采用多种树形结构搜索方法，按搜索顺序对搜索的节点依次从1到N进行编号，搜索的结果要保证对于任意一个节点来说，从“变电所”根节点到该节点的路径只有一条(可以看作一个矢量，在这个矢量

7、上的节点称为矢量点)，在该矢量上的所有节点的编号都比该节点的编号小，或者说该节点编号比从“变电所”根节点到达该节点矢量上的任意一个节点的编号大，这样可得一个简单配电网的节点编号示意图，如图2所示．图2配电网络的节点编号图Fig．2Thegraphofnumeralnodesfordistributionnetwork其中，图2中带Q01(或编号为(1)、(2)、…)的节点为配电变压器节点，并假定全部安装有故障检测装置［10－11］，其它节点(编号为①、②、…)则没有安装故障检测装置．节点的命名还可有其它

8、形式，但必须遵循以下原则．(1)层次不重复，所有节点(包括叶点和终点)都可以找回去，即倒推到根节点．如图2中的A01B02C02D01Q01终点(编号为⑾5学海无涯)，有4个层次(A，B，C，D)，Q不代表层次，只是终点标志而已，Q01不参加运算，D后面的序号01－1=0，倒推到节点A01B02C02(编号为⑩)，该节点的C后面的序号02－1=01，倒推到节点A01B02C01(编号为⑨)，依次类推，可以倒推到节点A01(编号为①)，即根节