智能配電網(wǎng)多信息站域保護及狀態(tài)估計信息應(yīng)用研究.pdf

1、隨著物理電網(wǎng)與信息系統(tǒng)集成、智能技術(shù)應(yīng)用，電力網(wǎng)絡(luò)逐步向安全、自愈、綠色、堅強、可靠運行的智能電網(wǎng)發(fā)展，配電網(wǎng)也面臨結(jié)構(gòu)多樣化、運行復(fù)雜化、控制智能化的情景。現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展方向和技術(shù)路線使配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行面臨巨大變革，也促使各類技術(shù)、理論在配電網(wǎng)繼電保護和狀態(tài)識別領(lǐng)域得到深層次應(yīng)用。
　　本論文對智能配電網(wǎng)多信息站域保護及狀態(tài)估計信息應(yīng)用問題展開研究。在討論分析智能配電網(wǎng)、信息能源系統(tǒng)發(fā)展需求及技術(shù)特征基礎(chǔ)上，以智能變電站、信息通

2、信技術(shù)、數(shù)據(jù)分析智能方法為支撐，研究基于多信息的站域保護系統(tǒng)及狀態(tài)估計信息應(yīng)用方法。具體為以下幾個方面:
　　(1)針對站域保護功能需求和發(fā)展需要，提出多信息站域繼電保護系統(tǒng)方案。基于分布式保護設(shè)備模塊化設(shè)計，融合多類數(shù)據(jù)源提供的冗余信息，應(yīng)用信息協(xié)同策略，分布式配置的保護智能設(shè)備不僅完成本地保護功能，還能與其他保護智能設(shè)備協(xié)調(diào)互動實現(xiàn)信息、功能協(xié)助;同時站域多信息可經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)集中，實現(xiàn)集中決策的后備保護，從而提升配電網(wǎng)繼電保護可

3、靠性、適應(yīng)性。
　　進一步提出站域信息系統(tǒng)評價方法。從信息可靠性、實時性、風(fēng)險度三個層面對站域保護信息系統(tǒng)進行分析，并提出相應(yīng)的評價方法和量化指標。
　　(2)針對多信息站域保護信息需要，提出適應(yīng)保護信息快速性要求的智能配電網(wǎng)狀態(tài)估計方法。綜合變換各種量測，同時添加虛擬偽量測提高系統(tǒng)的可觀性。功率解耦表達并保留非線性處理，使算法求解過程簡單、快速。該狀態(tài)估計方法可靠收斂，求解規(guī)模較低，能夠適應(yīng)含新能源接入的不同阻抗比配電網(wǎng)絡(luò)

4、，且滿足智能配電網(wǎng)狀態(tài)估計實時性要求和繼電保護信息需要。
　　(3)提出適應(yīng)復(fù)雜三相不對稱配電網(wǎng)場景的狀態(tài)估計算法。采用量測混合變換，基于不對稱潮流法將量測方程在相坐標下三相解耦，并應(yīng)用廣義特勒根定理求解。該方法避免傳統(tǒng)電流量測變換誤差，求解過程簡單、快速，滿足配電網(wǎng)狀態(tài)估計對實時性的要求，且適用于復(fù)雜三相耦合參數(shù)配電網(wǎng)絡(luò)和電流量測居多情況。
　　(4)針對故障快速識別需要，提出基于動態(tài)數(shù)據(jù)流趨勢分析的繼電保護判據(jù)。采用復(fù)合

5、迭代方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)線型回歸建模和動態(tài)趨勢度計算，用殘差迭代計算方式實現(xiàn)分割點檢驗，以提高動態(tài)趨勢度計算速度，從而滿足繼電保護快速性要求。該判據(jù)能正確實現(xiàn)故障判別，且出口動作速度較傳統(tǒng)保護判據(jù)有一定提高;同時，該方法還具備一定容錯性。
　　(5)有效利用狀態(tài)估計信息，提出基于兩步搜索的站域集中式保護算法?；谔岢龅男拚?jié)點注入有功功率計算方法，第一步搜索實現(xiàn)故障區(qū)域的快速判定;以第一步搜索結(jié)果為故障區(qū)域根節(jié)點，利用狀態(tài)估計信息并依據(jù)提