基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)故障定位設(shè)計.pdf

1、電網(wǎng)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，配電網(wǎng)是電網(wǎng)中不可或缺的一部分。中國偏遠(yuǎn)地區(qū)的配電網(wǎng)一般采用單電源供電方式，該供電方式的可靠性差，一旦發(fā)生故障會造成部分區(qū)域停電，因此需要快速精準(zhǔn)的對故障點進(jìn)行診斷并及時切除或隔離故障。配電網(wǎng)中性點的接地方式一般為非有效接地，且線路接線復(fù)雜、分支眾多，常規(guī)的故障定位通常采用行波法，其故障定位容易受到干擾而且無法有效分析故障類型。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)組網(wǎng)靈活、靈敏性較強(qiáng)、定位精度高、能耗低、可靠性好，如果

2、能將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到配電網(wǎng)中，利用其靈活的網(wǎng)絡(luò)配置方式、高效的定位方法，預(yù)期可實現(xiàn)故障點位置和類型的快速診斷，提高電網(wǎng)故障診斷的效率。針對上述問題，本文提出基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)故障定位研究，研究內(nèi)容如下:
　　(1)本文提出一種基于WSN的電纜接地故障定位方案。該方案首先對基于WSN的電纜接地故障定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，利用傳感器節(jié)點采集電纜中的零序電流，通過匯聚節(jié)點和網(wǎng)關(guān)之間的通信將各節(jié)點實時零序電流信息傳至故障信息處

3、理中心。信息處理中心利用已知的無線傳感網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，結(jié)合消弧線圈參數(shù)改變時故障位置前的零序電流幅值變化明顯大于故障位置后的零序電流幅值變化的特征，實現(xiàn)故障位置的快速確定。建立10kV電纜線路模型，利用Matlab對方案的可行性進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明，該方案能夠根據(jù)零序電流幅值的變化準(zhǔn)確判斷出接地故障的位置，解決了傳統(tǒng)故障定位技術(shù)定位距離短，定位所需時間長，定位效果差等問題，對大范圍內(nèi)的電纜線路故障定位有較高的應(yīng)用價值。
　　(2)上

4、述方案能實現(xiàn)故障的定位，無法對故障相線做出進(jìn)一步判定。為此，論文進(jìn)一步對基于WSN的配電網(wǎng)故障檢測系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，對配電網(wǎng)三相線路進(jìn)行WSN節(jié)點拓?fù)浣?，針對配電網(wǎng)特殊的節(jié)點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用新內(nèi)點測試法和中垂線分割法對配電網(wǎng)故障檢測中的APIT定位算法進(jìn)行改進(jìn)，仿真結(jié)果表明，改進(jìn)的APIT算法比傳統(tǒng)的APIT算法定位精度更高。最后將改進(jìn)的APIT算法應(yīng)用到配電網(wǎng)故障檢測系統(tǒng)中，分析其故障定位與相線判斷的原理并進(jìn)行方案設(shè)計。結(jié)果表明，該方