长兴岛地区配网自动化系统设计与仿真

摘要

近年来，配电网发展迅速，新增配电网线路中，主要以电缆线路为主，电缆线路较架空线路相比，联络开关数量较多，其一大优点是当线路发生故障时，通过联络开关可以使下游供电恢复正常，具有运行方式灵活、经济性好的优点。 目前在长兴岛地区配网自动化系统类型主要有两种：一是就地式重合闸系统，它是通过重合闸与开关之间配合形成的系统，它有许多局限性，按照原则做处理工作，工作效率低且只能在故障出现时使用；二是集中式的配网自动化系统，此种系统自动化程度高，但每次都得需要信息传输到主站在进行分配。 本文针对长兴岛地区现有的配网系统的局限性，提出了一套城市配电网自动化系统解决方案，并以临港工业区作为试点进行仿真与实际的对比。此系统优越性主要在于其实时性，能实时观测系统故障并进行处理，处理位置放在智能终端，仅通过故障位置两侧的开关和电流互感器信息，便可以实现故障的定位，不需要像传统的故障定位系统需要电压互感器等相关设备，并对时间参数等再无要求，不需要时间一致性。研究中主要做了以下几项工作： 长兴岛地区配网结构的特点，一种是单辐射网络，如何对其进行改造，使得负荷分配更加合理。二是对多分段的配电网络进行分析，并对提出了一次设备的改造原则及方案。 以智能分布式馈线自动化系统在长兴岛临港工业区的实际应用为例，针对系统中经常出现的故障类型进行统计并运用MATLAB软件对其仿真，对于配电网的不同位置故障电压波形进行分析，验证系统设计的有效性和可行性。 最终针对于电网中的永久性故障和瞬时性故障设计出一套配网自动化系统，对配电网自动化拓扑结构进行分析，从理论上证明了该方法实现的可能性。

目录

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1 绪论

1.1 课题的背景和研究意义

1.2 国内外配网自动化研究概况及发展趋势

1.3 长兴岛地区配电网现状

1.4 本文主要研究内容

2 配电自动化体系结构分析

2.1 原理和定义

2.2 管理及功能

2.2.1 配电自动化管理

2.2.2 配电自动化功能

2.3 体系及结构

2.4 馈线自动化

2.4.1 功能概述

2.4.2 馈线自动化的控制方式

2.5 本章小结

3 长兴岛配电网自动化系统拓扑结构

3.1 实时拓扑结构的重要性

3.2 网络拓扑

3.3 馈线实时拓扑查询的原理

3.4 馈线实时拓扑更新

3.5 联络开关的实时识别

3.6 本章小结

4 长兴岛地区配电网智能分布式馈线自动化系统设计

4.1 设备现状

4.1.1 长兴岛地区配电网现状

4.1.2 长兴岛地区通讯自动化系统现状

4.2 单辐射线路

4.2.1 改造原则

4.2.2 改造设计方案

4.3 多分段多联络环网

4.4 长兴岛地区一次设备改造

4.4.1 改造原则

4.4.2 设备改造方案

4.5 自动化系统结构设计

4.6 故障的定位与隔离逻辑

4.7 本章小结

5长兴岛地区智能馈线自动化系统应用仿真研究

5.1 工程简介

5.2 仿真模型的建立

5.3 站出线发生短路故障仿真波形及分析

5.4 房内母线故障仿真波形及分析

5.4.1 单相接地短路故障

5.4.2 三相短路故障

4.5 本章小结

结论

参考文献

致谢

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