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分布式矩阵

分布式矩阵（精选五篇）

分布式矩阵篇1

随着世界能源局势和环境问题的紧张,分布式发电(DG)作为一项新能源开发的典范将逐步得到广泛应用。

DG对提高电网的安全可靠性、经济性及灵活性等方面有积极的作用[1]。然而DG的引入使得配电网从原有的放射状网络变成含有中小型电源的多电源网络,这给配电网的继电保护带来了很大影响,使故障定位方案变得更加复杂。为了适应配电网这一发展需求,已有文献利用热弧有哪些信誉好的足球投注网站[2]以及矩阵算法[3,4,5,6,7,8]等方法对多电源并列供电配电网进行故障定位。

文献[3]对统一判据进行扩展,解决了多电源供电系统的单重故障定位问题;文献[4]通过对故障信息进行重新定义和对每一个电源都假定一次正方向,提供了多电源供电系统中同一条馈线发生多重故障的定位方法。这些方法存在的共同问题是不能判别馈线末端的故障,且需要矩阵相乘和规格化处理,运算量大,处理时间长。

文献[5]提出了一种简便的适用于多电源并列供电配电网的单重故障定位方法,但忽略了馈线末端故障的判定问题;文献[6]在文献[5]的基础上补充了馈线末端故障的判据及不同线路同时发生故障的判据,但未解决同一线路上的多重故障定位问题;文献[8]针对故障信息不足时单电源网络的单重故障定位,提出了一种新颖的解决方法。此外,以上所有基于矩阵算法的故障定位方法中,均未提供在FTU信息畸变情况下的故障定位方法。

为此,本文给出了一种较简洁的含有DG的多电源配电网多重故障定位的矩阵算法,同时,针对故障信息不完备和信息畸变这2种情况,给出了相应的解决对策。所提出的方法简单、直观,有较强的实用性。

1故障定位矩阵算法的基本原理

配电网发生故障后,为加快故障判定过程,减少存储空间,可先排除无关信息,确定故障信息区间,对研究对象进行精简。故障信息区间是指在发生故障的配电网中,满足区间所有边界开关都有过电流信息的连通区域。这样仅研究包含在连通区域内的部分。

1.1网络矩阵描述D

确定故障信息区间后,对其中各馈线段上的断路器、分段开关和联络开关当做节点统一编号,并给区间内各馈线确定一个正方向(假定该配电网仅由其中一个电源供电时向全网供电的功率流出方向即为馈线的正方向),然后根据各节点的有向连接关系形成网络描述矩阵D[4],即若节点i和节点j之间存在一条馈线且该馈线的正方向是由节点i指向节点j,则对应的网络描述矩阵中的元素di,j=1,否则dj,i=0。

1.2故障判别矩阵p

假定节点i有故障过电流,如果过电流的方向和假定的正方向一致,故障信息序列F的第i个元素fi=1;如果过电流和假定的正方向相反,则fi=-1;如果没有过电流,则fi=0。

充分利用配电网馈线自动化的结构特点,在馈线终端单元(FTU)装置中设置1、-1和0三种工作模式[7]。在1模式下,节点i流过故障电流且过流方向和所选网络正方向相同,节点i的FTU向控制中心发送故障信息1;在-1模式

下,节点i流过故障电流但过流方向和所选网络正方向相反,节点i的FTU向控制中心发送故障信息-1;在0模式下,节点i没有故障电流,节点i的FTU不向控制中心发送故障信息。然后,对矩阵D的对角元素进行如下修改:

这样便可生成故障判别矩阵p。

1.3故障定位的统一判据

通过以上介绍,给出如下适用于配电网多电源网络多重故障定位的统一判据:若故障判别矩阵p中有元素可满足下列2个条件中的任何一个,则故障发生在由输入端节点i、输出端节点集合J或馈线末端确定的区段上:

(1)pi,i=1,若存在pi,j≠0(j≠i),且有pj,j≠1;

(2)pj,j=-1,若有pi,j≠0(j≠i),且有pi,i=0,若仍有pi,m≠0(m≠i且m≠j),且有pm,m≠1。其中,j,m∈J。

1.4不完备故障信息下的故障定位判据

由故障定位的统一判据可知,如果可确定某馈线区段发生故障,令包含该区段的馈线段输入端节点为i,输出端节点为集合J。若忽略i和J之间的所有节点形成相关矩阵并进行判定,则以i和J为端点的区段亦满足故障判据,故障判据不会因缺失信息而失效。因此,当某些节点处因FTU故障而不能得到该节点信息,或者该点过流信息由于通信原因畸变为不确定信号时,形成相关矩阵不考虑这些节点即可,上述故障定位统一判据仍然适用。

1.5畸变故障信息下的故障定位判据

当故障信息序列F畸变为另外某一确定信息时,基于已有信息很难准确地定位多重故障,但是仍可定位单重故障。由于实际配电网中一条馈线上同时出现多重故障的概率远小于单重故障,故对这种情况进行研究仍具有很大的实用意义。

为简化故障定位过程,首先修改故障信息序列的定义为:当节点i有过流信息且电流方向与网络正方向一致时fi=1,否则fi=0