基于图论搜索的快速网络拓扑结构识别方法的研究

摘要

近年来国内外大停电事故频频发生,究其因为,是后备保护无法区分故障与潮流转移造成的过负荷,导致连锁跳闸现象发生,出现电网大面积停电。
　　 本文在研究网络拓扑分析的基础上,将广域信息引入网络拓扑分析,利用广域开关量信息和广域电气量信息,分别进行非故障情况下和故障情况下的拓扑追踪,该方法较之传统方法快速可靠；同时,本文将混沌理论引入网络拓扑追踪,选定电力系统模型,设置合理参数值,当发生三相短路时,在各母线电压波形中出现混沌现象,计算并比较各母线电压的李雅普诺夫指数值,发现故障位于两端母线电压的指数值最大和次大的线路上,且故障位置靠近具有最大LE指数的母线,在继电保护能够准确动作的前提下,可据此来进行网络拓扑追踪。设置其他短路故障形式,除两相短路外,在其他短路情况下均可以得到理想结果。通过仿真实例验证,本文所提方法应用于故障后的网络拓扑追踪是行之有效的。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题的背景和意义

1.2 关于本课题的国内外研究现状

1.2.1 PMU的研究及其应用

1.2.2 电网拓扑快速追踪

1.2.3 混沌理论

1.3 本文的主要研究工作

第二章 基于图论的电网拓扑分析

2.1 图论的基本概念

2.1.1 图的定义

2.1.2 图的矩阵表示

2.2 电网拓扑分析的邻接矩阵法

2.2.1 电网拓扑分析的步骤

2.2.2 电网拓扑分析的邻接矩阵法

2.3 电网拓扑分析的树搜索法

2.3.1 深度优先搜索法

2.3.2 广度优先搜索法

2.3.3 两种方法的比较

2.3.4 利用BFS法进行电网拓扑分析的MATLAB流程图

第三章 基于PMU的电网拓扑分析

3.1 同步相量测量单元简介

3.1.1 GPS技术

3.1.2 同步相量测量技术

3.1.3 PMU的功能

3.2 广域测量系统简介

3.2.1 广域测量系统的组成

3.2.2 广域测量系统的应用与前景

3.3 非故障情况下基于WAMS的网络拓扑追踪

3.3.1 原理介绍

3.3.2 算例验证

3.4 故障后基于WAMS的网络拓扑追踪

3.4.1 原理介绍

3.4.2 算例验证

第四章 混沌在电网拓扑中的应用

4.1 混沌理论基础

4.1.1 混沌定义

4.1.2 混沌的特征量

4.1.3 混沌的判定

4.2 混沌系统

4.2.1 Logistic映射

4.2.2 Chua电路

4.3 混沌在电网拓扑追踪中的应用

4.3.1 电力系统仿真模型

4.3.2 电力系统中的混沌及判定

4.3.3 将混沌应用于电网拓扑追踪

第五章 结论与展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况