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配电网结构复杂,分支多,故障点定位困难。传统基于输电线路单端或双端信息的故障定位
算法难以满足配电网高精度故障定位要求。提出了基于多端时间信息的配电网故障行波定位新算法,构建了配电网关联矩阵和距离矩阵,给出了故障分支的判别;基于二叉树模型,根据配电网末端的行波到达精确时间信息和配电网拓扑结构矩阵,剔除无效行波波头时间,综合利用有效的行波波头时间信息,实现配电网故障的实时精确定位。EMTP仿真结果表明,该方法能实现配电网故障的准确定位。
在现代电力系统中,配电网作为连接发电站与用户的重要环节,其稳定运行对于保证社会生产和居民生活用电至关重要。然而,由于配电网结构的复杂性以及分支众多的特点,其故障点定位成为电力系统维护中的一项技术挑战。传统故障定位方法,如基于单端或双端信息的算法,因其局限性,已难以满足配电网高精度故障定位的需求。为解决这一问题,研究者们提出了一种基于图论的配电网故障行波定位新算法,该方法在故障定位的精确性与实时性方面取得了显著进展。
配电网故障定位的核心目标是迅速且准确地确定故障发生的位置。在传统的故障定位方法中,基于单端信息的方法由于缺乏足够的信息量,往往难以达到高精度的定位要求。双端信息的方法虽然能够提供更多的故障信息,但在实际应用中往往需要复杂的测量设备和算法支持,且对配电网中的通信和时间同步要求较高。此外,它们通常难以应对复杂配电网结构带来的挑战。
为克服这些难题,基于图论的配电网故障行波定位新算法利用了配电网的多端时间信息,构建了配电网关联矩阵和距离矩阵。这些数学模型反映了配电网内部各个节点间的连接关系和最短路径,为故障点的精确定位奠定了基础。关联矩阵清晰地描述了网络中节点间的直接联系,而距离矩阵则记录了节点间的最短路径长度,两者共同构成了故障定位的理论框架。
在发生故障时,行波会在配电网中传播,通过构建的数学模型,结合配电网的拓扑结构矩阵,算法能够有效剔除无效的行波波头时间信息,利用有效的行波波头时间信息进行故障定位。该算法采用二叉树模型来处理行波传播的时间信息,通过精确分析配电网末端行波到达的时间点,实现了故障点的实时精确定位。这种新算法的提出,不仅提高了故障定位的准确性,还显著缩短了定位时间。
在实际应用中,新算法的有效性通过EMTP仿真得到验证。仿真结果显示,基于图论的配电网故障行波定位新算法能够准确地对配电网故障进行定位。这对于快速隔离故障、恢复供电、减少停电时间、提高供电可靠性等方面具有重要的实际意义。特别是在智能电网和分布式发电技术快速发展的背景下,对配电网故障定位方法的要求更高,而行波测距技术的应用正成为一种趋势。
尽管现有的输电线路行波定位方法在一定程度上解决了故障定位问题,但它们并不完全适用于配电网。例如,C型行波定位方法仅适用于离线测距,而在配电网中需要的是在线实时定位。此外,利用故障行波暂态量信息的方法可能会因为波头检测的困难而影响定位的准确性。相比之下,基于图论的配电网故障行波定位新算法在一定程度上解决了这些局限性,为配电网故障定位提供了一种更为实用和高效的解决方案。
基于图论的配电网故障行波定位新算法通过构建关联矩阵和距离矩阵,结合行波传播时间和配电网拓扑特性,成功实现了高精度的实时故障定位。该方法对于处理配电网复杂结构下的故障定位问题表现出了优越性,有助于提高配电网的运行效率和服务质量,对于确保电力系统的稳定和安全具有重要的实际价值和应用前景。