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1、20KV配电网故障处理方法研究一、研究背景及意义自改革开放以来,特别是进入21世纪之后,我国经济一直以较高速度增长,工业、农业以及服务业的迅速发展带动了国内工业用电量、农业用电量以及商业用电量迅速增长,进而使部分地区lOkV配电网不能适应形势发展要求的趋势日渐暴露出来。国外己经有许多国家采用20kV配电网作为主要的中压配电网,在国内,也有一部分地区建设了20kV配电网。采用20kV中压配电网对用户进行供电,由于供电电压高,传输同样多功率的前提下,线损率会显著降低,在传输电流相同的前提下,能够传输更多功率,因此20kV配电网将更加适合应用到用电量大的经济发达地区。基于上述原因,20kV配电电压的
2、规划与建设被提到议事日程上来。配电网与用户侧直接相连,是保证供电质量的中心环节。在我国,电力用户管理水平的提高,越来越多的停电时间是由故障导致的。有两种思路可以小故障发生的概率;另一种思路则是故障发生后,在尽可能短的时间内切除故障并在尽可能短的时间内恢复尽量多的非故障失电区的失电负荷。配电网发生故障的概率主要取决于网架本身对故障的抵御能力;而为了在尽可能短的时间内切除故障并在尽可能短的时间内恢复尽量多的非故障失电区的失电负荷,需要研究适用于配电网的故障处理方法。20kV配电网与lOkV配电网相比有如下不同之处:1)与lOkV配电网相比,由于20kV配电网供电电压高,传输同样多功率的前提下,线损
3、率会显著降低,在传输电流相同的前提下,能够传输更多功率,因此更加符合经济发展要求;2)lOkV配电网基本采用小电流接地方式,而20kV配电网既有小电流接地方式也有大电流接地方式;3)20kV配电网包含lOkV配电网的所有接线方式,同时也有自己所独有的接线方式。目前国内的配电网电压等级以lOkV为主,故障处理技术主要针对的是lOkV配电网,对20kV配电网的故障处理技术研究较少,而两种配电网的不同之处又导致两种配电网故障处理的不同,因此,为了提高20kV配电网的故障处理能力以及供电可靠性,需要对20kV配电网的故障处理方法进行研究。配电网故障处理技术主要包括故障定位和隔离以及故障恢复三部分内容。
4、一般情况下,故障隔离只是执行故障定位所给出的结果,从而切除故障点,因此本文所研宄的故障处理技术主要针对的是故障定位和故障恢复。配电网检测到发生故障并产生较大故障电流后,为了保证配电网系统的安全性,出线断路器立即进行跳闹操作以切断故障电流。经重合阐操作,确定发生的故障为永久性故障后,配电网首先启动故障定位算法对配电网进行故障定位并隔离故障,成功隔离故障后,配电网再启动故障恢复算法寻找最优供电恢复路径以恢复尽量多的非故障失电区的失电负荷的供电。由于停电时间过长会对用户、供电公司造成巨大的经济损失,甚至有可能引起社会的不稳定,因此,故障定位算法需要在尽可能短的时间内找出故障位置并隔离故障点,故障恢复
5、算法需要在尽可能短的时间内确定最优供电恢复方案并恢复非故障失电区的供电。本文通过研究适用于20kV配电网的故障定位算法和故障恢复算法,可以提高20kV配电网的故障定位速度和故障恢复速度,从而提高20kV配电网的故障处理能力,进而能够缩短用户停电时间,提高配电网供电质量,为用户提供优质电力,提高配电网的供电可靠性,为供电公司和社会创造巨大的经济效益和社会效益。5配电网故障恢复是配电网安全运营和实现经济目标的重要保障，对于国民经济的发展有着一定的支撑作用。据国家有关数据统计，在我国由于配电网故障所造成的停电事故大约占总停电事故的80%，由此可见，配电网事故的恢复是电网供电系统中需要经常面对的问题。
6、另外电力系统的可靠性评估有利于保证配电系统的经济运营，减少故障的发生机率，提高预防故障的能力，并可以为电力系统的安全性提供保障，也是配电网故障恢复的前提和基础。也正是因为如此，故障恢复也越来越受到电力界和学术界的广泛关注。(2)智能配电网的研究背景智能电网日益成为电网技术的发展方向，智能配电网是智能电网的重要组成部分，其主要特征为具有完备的自愈功能，能最大程度地减少电网故障对用户的影响，并且支持大量分布式电源接入。配电网直接面向用户，其自愈能力的高低直接影响电网对用户的供电质量。二、国内外研究现状及发展动态分析馈线自动化(FeederAutomation,FA)系统已经大量应用到配电网中,配电
7、网的故障处理也已经主要通过馈线自动化系统及其技术实现,因此本文涉及到的故障处理方法皆以馈线自动化为基础。配电网故障处理主要包括故障定位(包括故障隔离)以及故障恢复,下面分别对故障定位方法和故障恢复方法作简要介绍。1)故障定位方法。目前,故障定位的解决方法有人工智能算法和矩阵判别算法。人工智能算法一般能够解决在故障信息不足或出现错报的情况下的故障定位问题,而且准确率较高。但是人工智能算法计算繁琐,耗
