【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力系統(tǒng)工程，具體為新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著全球能源需求的不斷增加和可再生能源的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)中分布式發(fā)電(distributed?generation,dg)的應(yīng)用日益廣泛。分布式發(fā)電系統(tǒng)通過在靠近負(fù)荷中心的位置分布多個小型發(fā)電單元，可以有效地減少輸電損耗，提高供電可靠性。特別是新能源，如風(fēng)能、太陽能等的快速發(fā)展，為分布式發(fā)電提供了豐富的資源。這些新能源技術(shù)具有環(huán)境友好、資源可再生的特點(diǎn)，正在逐步替代傳統(tǒng)化石能源，成為電力系統(tǒng)的重要組成部分。然而，分布式發(fā)電系統(tǒng)的接入也帶來了新的挑戰(zhàn)，尤其是在配電網(wǎng)的故障檢測與隔離方面。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)故障處理方法主要依賴于集中式控制和手動操作，這在面對復(fù)雜多變的分布式電網(wǎng)環(huán)境時效率較低，難以滿足快速響應(yīng)和高可靠性的要求。因此，開發(fā)一種能夠有效檢測、分析和隔離故障的有源配電網(wǎng)故障特征分析方法成為當(dāng)務(wù)之急。
2、現(xiàn)有的故障檢測技術(shù)主要依賴于固定的閾值和簡單的邏輯判斷，難以適應(yīng)復(fù)雜的分布式電網(wǎng)環(huán)境。傳統(tǒng)方法往往在故障發(fā)生后才采取措施，反應(yīng)速度慢，且對故障類型和故障位置的識別準(zhǔn)確性不高。此外，現(xiàn)有的故障隔離技術(shù)多基于靜態(tài)預(yù)設(shè)策略，缺乏靈活性，無法根據(jù)實(shí)時故障情況進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，導(dǎo)致電力恢復(fù)時間長，影響供電可靠性。在這種背景下，如何通過先進(jìn)的仿真與建模技術(shù)、智能傳感與監(jiān)控技術(shù)以及數(shù)據(jù)分析與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，構(gòu)建一種高效、精準(zhǔn)、智能化的有源配電網(wǎng)故障特征分析系統(tǒng)，成為研究和應(yīng)用的重點(diǎn)方向。
3、本專利技術(shù)提出了新能源接入的配電
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
2、因此，本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題是：如何解決有源配電網(wǎng)中快速、準(zhǔn)確地檢測、分析和隔離故障的問題。
3、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其包括如下步驟，
4、確定故障位置，根據(jù)故障位置確定故障類型；根據(jù)故障類型分析電流以及電壓；基于故障分析模型模擬不同故障類型和故障位置對電力系統(tǒng)的影響；根據(jù)仿真結(jié)果，提出不同故障位置的隔離策略。
5、作為本專利技術(shù)所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述確定故障位置包括故障點(diǎn)在dg3上游、故障在dg3下游以及故障點(diǎn)在相鄰線路。
6、作為本專利技術(shù)所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述根據(jù)故障位置確定故障類型包括若故障點(diǎn)位于dg3上游距離母線1為4km的f1點(diǎn)，故障類型分別為三相短路、兩相短路和單相接地故障，故障時刻為0.3s，故障持續(xù)時間為0.1s。
7、若故障點(diǎn)位于dg3下游距母線3為2.2km的f2點(diǎn)，故障類型分別為三相短路、兩相短路和單相接地故障，故障時刻為0.3s，故障持續(xù)時間為0.1s。
8、若故障點(diǎn)位于dg3相鄰線路距母線1為2km的f3點(diǎn)，故障類型分別為三相短路、兩相短路和單相接地故障，故障時刻為0.3s，故障持續(xù)時間為0.1s。
9、作為本專利技術(shù)所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述根據(jù)故障類型分析電流以及電壓包括當(dāng)過渡電阻rg分別為50、200、500時分析位于dg3上游的保護(hù)cb3處的故障電流、電壓。
10、作為本專利技術(shù)所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述對電力系統(tǒng)的影響包括在線路f1、f2、f3處分別設(shè)置單相接地故障、兩相短路故障、三相短路故障，若f1、f2、f3故障距離分別為6km、13.2km、8km，故障點(diǎn)過渡電阻為0.01，沿線大地電阻率為100，在線路中，三相故障電流行波之間存在耦合關(guān)系，采用相模變換技術(shù)對三相系統(tǒng)解耦，通過將測量端電流進(jìn)行凱倫貝爾變換后可得：
11、
12、其中，ia、ib、ic分別為a、b、c三相電流，iα、iβ、iγ和i0分別為相電流karenbauer變換的α模分量、β模分量、γ模分量和0模分量，其中0模分量在大地與三相導(dǎo)體之間傳播，α模分量、β模分量、γ模分量只在導(dǎo)體之間傳播,又稱線模分量，α模分量同時在a相與b相導(dǎo)體之間傳播，β模分量同時在a相與c相導(dǎo)體之間傳播，γ模分量同時在b相與c相導(dǎo)體之間傳播。
13、作為本專利技術(shù)所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述對電力系統(tǒng)的影響還包括若線路線路f1、f2、f3處分別發(fā)生單相接地故障，設(shè)置故障點(diǎn)過渡電阻分別為50ω、200ω、500ω，線路大地電阻率為100，進(jìn)行仿真分析。
14、作為本專利技術(shù)所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述隔離策略包括當(dāng)故障點(diǎn)在dg3上游時，則部署傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)，專注于游線路的異常電流和電壓變化，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測故障發(fā)生的具體區(qū)域，根據(jù)從上游收集的實(shí)時數(shù)據(jù)自動決定最佳斷路點(diǎn)，允許系統(tǒng)在短暫故障清除后自我恢復(fù)，減少供電中斷時間。
15、當(dāng)故障點(diǎn)在dg3下游時，配置快速隔離單元，當(dāng)檢測到故障時隔離故障區(qū)域，部署能量存儲系統(tǒng)，當(dāng)下游發(fā)生故障時提供緊急備用電源。
16、當(dāng)故障點(diǎn)在相鄰線路時，利用仿真技術(shù)定期對相鄰線路進(jìn)行狀態(tài)檢測和維護(hù)，建立故障響應(yīng)協(xié)同機(jī)制，包括自動協(xié)調(diào)控制和人工干預(yù)調(diào)整。
17、本專利技術(shù)的另外一個目的是提供新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析系統(tǒng)，其能通過實(shí)時監(jiān)測、智能分析和動態(tài)仿真，解決了現(xiàn)有故障檢測不準(zhǔn)確、響應(yīng)速度慢和隔離策略不靈活的問題。
18、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種有源配電網(wǎng)故障特征分析系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理模塊、故障檢測模塊、仿真與建模模塊。
19、所述數(shù)據(jù)處理模塊實(shí)時收集傳感器數(shù)據(jù)并存儲在中央數(shù)據(jù)庫中，預(yù)測故障發(fā)生的具體區(qū)域。
20、所述故障檢測模塊實(shí)時監(jiān)測電流和電壓的變化。
21、所述仿真與建模模塊基于不同故障類型和故障位置的仿真模型，模擬故障對電力系統(tǒng)的影響。
22、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)如上所述新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法的步驟。
23、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如上所述新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其特征在于：所述確定故障位置包括故障點(diǎn)在DG3上游、故障在DG3下游以及故障點(diǎn)在相鄰線路。
3.如權(quán)利要求2所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其特征在于：所述根據(jù)故障位置確定故障類型包括若故障點(diǎn)位于DG3上游距離母線1為4km的f1點(diǎn)，故障類型分別為三相短路、兩相短路和單相接地故障，故障時刻為0.3s，故障持續(xù)時間為0.1s；
4.如權(quán)利要求3所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其特征在于：所述根據(jù)故障類型分析電流以及電壓包括當(dāng)過渡電阻Rg分別為50、200、500時分析位于DG3上游的保護(hù)CB3處的故障電流、電壓。
5.如權(quán)利要求4所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其特征在于：所述對電力系統(tǒng)的影響包括在線路f1、f2、f3處分別設(shè)置單相接地故障、兩相短路故障、三相短路故障，若f1、f2、f3故障距離分別為6km、13.2km、8km，故障點(diǎn)過渡電阻為0.
6.如權(quán)利要求5所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其特征在于：所述對電力系統(tǒng)的影響還包括若線路線路f1、f2、f3處分別發(fā)生單相接地故障，設(shè)置故障點(diǎn)過渡電阻分別為50Ω、200Ω、500Ω，線路大地電阻率為100，進(jìn)行仿真分析。
7.如權(quán)利要求6所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其特征在于：所述隔離策略包括當(dāng)故障點(diǎn)在DG3上游時，則部署傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)，專注于游線路的異常電流和電壓變化，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測故障發(fā)生的具體區(qū)域，根據(jù)從上游收集的實(shí)時數(shù)據(jù)自動決定最佳斷路點(diǎn)，允許系統(tǒng)在短暫故障清除后自我恢復(fù)，減少供電中斷時間；
8.一種采用如權(quán)利要求1～7任一所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法的系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)處理模塊、故障檢測模塊、仿真與建模模塊；
9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法的步驟。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其特征在于：所述確定故障位置包括故障點(diǎn)在dg3上游、故障在dg3下游以及故障點(diǎn)在相鄰線路。
3.如權(quán)利要求2所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其特征在于：所述根據(jù)故障位置確定故障類型包括若故障點(diǎn)位于dg3上游距離母線1為4km的f1點(diǎn)，故障類型分別為三相短路、兩相短路和單相接地故障，故障時刻為0.3s，故障持續(xù)時間為0.1s；
4.如權(quán)利要求3所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其特征在于：所述根據(jù)故障類型分析電流以及電壓包括當(dāng)過渡電阻rg分別為50、200、500時分析位于dg3上游的保護(hù)cb3處的故障電流、電壓。
5.如權(quán)利要求4所述的新能源接入的配電網(wǎng)仿真模型故障特征分析方法，其特征在于：所述對電力系統(tǒng)的影響包括在線路f1、f2、f3處分別設(shè)置單相接地故障、兩相短路故障、三相短路故障，若f1、f2、f3故障距離分別為6km、13.2km、8km，故障點(diǎn)過渡電阻為0.01，沿線大地電阻率為100，在線路中，三相故障電流行波之間存在耦合關(guān)系，采用相模變換技術(shù)對三相系統(tǒng)解耦，通過將測量端電流進(jìn)行凱倫貝爾變換后可得：
<...【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬明，張碧華，張弓帥，葉文華，楊雋，葉小虎，陳仕龍，繆應(yīng)芳，劉旭，李邦源，劉斌，李少華，白霖，杜秀平，徐書杰，唐娜，陳君，陳黎玲，沈航，陳皓，徐原，胡林志，鄧云書，翟笛，楊京晨，高黎明，
申請(專利權(quán))人：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司玉溪供電局，
類型：發(fā)明
國別省市：
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