配电网故障的定位技术 ,主要有广域故障区段的定位以及 直接故障的测距。广域故障区段定位主要是对交通较为便利以 及自动化技术较为成熟的区域配电网故障进行定位 ,其中需要 利用故障指示器以及线路终端 ;对于那些不容易进行检修的、 供电线路长的配电网 ,就要用到直接故障测距法进行定位 ,主 要是通过在线路出口得到的信息数据进行故障距离的计算 ,以 此来进行故障定位。根据配电网故障定位的原理不同 ,文中将 要对几种定位技术进行介绍。 1 配电网故障定位技术之遗传算法 利用遗传算法进行配电网故障定位 ,主要进行的操作有确 定相关参数、确定编码的方式、适应度与开关函数的构造、初 始解群以及进行遗传操作。其中参数的确定、编码方式的确定 以及适应度与开关函数的确定是配电网故障定位的关键问题 , 下面就对其进行详细的说明。 1.1 遗传算法中相关参数的确定 对于遗传算法中参数的确定 ,就要将分段开关、联络开关 等所有的开关当做一个个节点 ,并将相邻开关之间配电区当做 单独的设备 ,根据主站监控系统中接受到的故障报警系统 ,对 每一个节点状态信息进行确定 ,以此可以得到每一个单独设备 的状态信息 ,这个状态信息就是遗传算法中的参数。 1.2 遗传算法中的编码方式 在实际的遗传运算操作中 ,相关的参数并不能直接参与运 算 ,参与运算的是参数的对应编码 ,所以就要根据参数进行设 计编码。配电网设备的状态有两种 ,一种是发生故障状态 ,一 种是正常状态 ,所以可以用二进制编码对配电网中的设备状态 进行表示 ,二进制数字中 1 和 0,用 0 表示配电网中电力设备 处在正常状态 ,用 1 表示配电网中电力设备处在非正常状态 , 即故障状态。 1.3 遗传算法中的适应度与开关函数 适应度函数能够反映出开关过流信号与故障设备之间的关 系 ,所以在利用遗传算法进行配电网故障定位时 ,构造适应度 函数是其中的核心问题之一 ,可以说 ,适应度函数的合适度关 系着配电网故障定位的精确度。 通过开关函数 ,结合配电网中各个设备的状态信息 ,就能 确定配电网中各个开关的状态信息。进行遗传运算确定故障位 置时 ,最大程度上将开关函数值与各个终端反映上来的电流越 限信息进行逼近 ,就能得到故障定位的数学模型最优解。 根据上述说明分析 ,可以看出 ,通过遗传算法进行数据模 型建立并故障定位 ,在算法上的容错性较强 ,最大程度上保证 了故障定位的准确性。 2 配电网故障定位技术之行波理论技术 近几年 ,我国的电力系统中对于行波理论的研究也越来越 多 ,根据行波理论 ,如果线路上发生扰动 ,那么线路扰动的电 气量就会以行波的方式传向系统各个部分 ,利用这一特性进行 简单的设计 ,就能实现对配电网故障的测距。利用行波法进行 故障的测距分为单端测距以及双端测距两种方式。行波的波速 一般可以通过测定得到 ,利用行波在线路中的传播 ,可以知道 从故障点到测量点所用的时间 ,也能得到故障点第一个反应波 到测量点所用的时间 ,通过这两个时间的差 ,就能过计算出故 障距离 ,这就是单端法的原理 ;双端法就是在已知行波波速、 参考的时间一样前提下,对故障线路的两端同时进行波头测量, 通过两个波头反应的时间差来进行配电网中故障的定位。 对于输电线路来说 ,线路长度一般较长 ,所以在进行故障 定位时常常会利用 GPS 进行 ,这样能够保证测到的故障距离比 较准确 ;对于配电线路来说,一般的配电线路分布都比较复杂, 支路较多 ,这样支路中产生的反射波就会对测量距离造成一定 程度上的干扰 ,所以运用这种故障定位技术进行定位时 ,这一 问题是需要解决的难题。 3 配电网故障定位技术之改进矩阵算法 对于改进矩阵的算法进行配电网故障的定位 ,利用到了配 电网中发生故障时产生的过流信号。其中用到了两个矩阵 ,一 个是网络描述矩阵 ,一个是故障判断矩阵。前者是通过对故障 线路进行分区、计算 ,并通过动态模式形成的 ,后者是通过对 检测到的相关电流信息进行元素值的修改 ,网络描述矩阵经过 修改就成了故障判断矩阵。 3.1 网络描述矩阵的构建 网络描述矩阵能够对接线拓扑结构信息进行有效的反映 , 对于网络描述矩阵的构建 ,就必须进行配电网络的优化。具体 的优化措施有以下几点 :1)以常开的联络开关为分界点 ,进 行配电网线路的划分 ;2)从划分好的线路中选择具有故障信 息的线路进行计算 ;3)对监控终端的重合器、断路器等进行 相应的编号。 3.2 故障判断矩阵的形成 为了进行故障的定位判断 ,就需要将网络描述矩阵变成故 障判断矩阵 ,这主要是对于配电网故障线路的拓扑结构信息进 行确定 ,并根据故障数据将网络描述矩阵中的相关元素进行修 改,修改后的矩阵就是故障判断矩阵。
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