PMU優(yōu)化配置及其在電網(wǎng)中故障診斷應(yīng)用研究.pdf

1、傳統(tǒng)電網(wǎng)的監(jiān)控管理系統(tǒng)SCADA/EMS已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足日益復(fù)雜的電力系統(tǒng)的需求，廣域測(cè)量系統(tǒng)是基于統(tǒng)一時(shí)標(biāo)信息采集的監(jiān)控管理系統(tǒng)，給傳統(tǒng)的監(jiān)控管理系統(tǒng)帶來(lái)了新的生命活力。同步相量測(cè)量單元(PMU)作為搭建廣域測(cè)量系統(tǒng)的核心關(guān)鍵基礎(chǔ)器件，目前，由于該設(shè)備造價(jià)比較昂貴，而且我國(guó)廣域測(cè)量系統(tǒng)大部分正處在試點(diǎn)運(yùn)行階段，不可能在整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)母線(xiàn)節(jié)點(diǎn)上都安裝PMU設(shè)備。所以需要對(duì)PMU布點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化配置來(lái)滿(mǎn)足電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控的目的，也滿(mǎn)足當(dāng)前過(guò)

2、渡階段經(jīng)濟(jì)性的要求。
　　本文首先以全網(wǎng)完全可觀(guān)測(cè)為目標(biāo)，搭建了一個(gè)基本的PMU配置模型，通過(guò)仿真驗(yàn)證搭建的基本模型僅用少量的PMU就使得電網(wǎng)滿(mǎn)足完全可觀(guān)測(cè)。在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于0-1整數(shù)規(guī)劃的統(tǒng)一優(yōu)化配置算法，分別為處理系統(tǒng)在不同的運(yùn)行方式下的PMU配置的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)，解決了四種不同情況的問(wèn)題，分別是不考慮零注入節(jié)點(diǎn)完全可觀(guān)測(cè)的PMU布點(diǎn)的問(wèn)題;考慮零注入節(jié)點(diǎn)PMU布點(diǎn)問(wèn)題;考慮在線(xiàn)路N-1故障時(shí)系統(tǒng)仍可觀(guān)測(cè)的PMU布點(diǎn)

3、問(wèn)題;PMU N-1失效時(shí)系統(tǒng)仍可觀(guān)測(cè)的PMU布點(diǎn)問(wèn)題。在上述的基礎(chǔ)上，又提出考慮電網(wǎng)實(shí)際情況多因素多目標(biāo)的配置方法，通過(guò)對(duì)基本模型的改進(jìn)，得到可以求得多個(gè)可行解的改進(jìn)模型，為電網(wǎng)配置PMU提供了多個(gè)可行方案。由于實(shí)際電網(wǎng)中經(jīng)濟(jì)效益因素，PMU配置一般是分階段配置。考慮實(shí)際地理等綜合因素不同條件，可加入考慮權(quán)重比的PMU配置。
　　本文另一部，主要解決的問(wèn)題是結(jié)合PMU在電網(wǎng)故障診斷中的應(yīng)用。先討論是利用開(kāi)關(guān)量、保護(hù)信息進(jìn)行電網(wǎng)單

4、重故障診斷，若保護(hù)動(dòng)作信息正確時(shí)并且斷路器能正常跳開(kāi)，能夠快速把故障元件隔離，形成故障區(qū)域。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生多重故障時(shí)，往往保護(hù)信息會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)。此時(shí)故障元件也不容易識(shí)別出，甚至?xí)霈F(xiàn)連鎖事故的效應(yīng)。利用PMU提供的同步相量信息準(zhǔn)可以正確快速判斷出斷路器和繼電保護(hù)等自動(dòng)安全裝置發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)，最終正確的識(shí)別故障元件和故障區(qū)域。輸電線(xiàn)路故障時(shí)，故障點(diǎn)的位置往往不易確定。所以本文，采用的是一種更為準(zhǔn)確分布線(xiàn)路的參數(shù)模型，故障測(cè)距算法利用線(xiàn)路兩端的電