基于双重判据的配电系统Petri网故障定位方法研究

摘要

电网规模的不断扩大，使配电管理与决策系统很难适应当前电网的发展要求。同时，也使得配电系统故障定位技术面临诸多问题，如容错性差、运算时间长、通用性差等。因此，研究出性能良好的配电网故障定位方法是解决上述问题的基础，是提高配电系统安全、可靠、经济运行的前提，也是本文的主要研究工作。
　　为了适应当前配电网的发展规模，提高配电系统故障定位方法的容错性、快速性和通用性，本文提出了一种基于双重判据并行推理的配电系统Petri网故障定位方法。该方法以数据采集与监控系统（SupervisoryControl and Data Acquisition，SCADA）所汇集的来自各馈线终端单元（Feeder Terminal Unit，FTU）的故障信息为依据，构造双重故障判据：电流越限报警信息和故障后馈线电压分布特征。然后，以此为基础建立故障定位Petri网模型，并结合概率信息进行冗余纠错，来提高方法的容错性。
　　文中首先依据配电系统网络拓扑解耦及分区的方法，将复杂的配电网拓扑结构解耦分区，形成最小拓扑网络集合。然后，详细地阐述了选用电流、电压作为双重判据的原理以及它们各自的特点，并在上述基础上建立了故障定位通用Petri网模型单元。根据解耦和分区后的拓扑网络集合，由通用模型单元有机叠加得到目标拓扑的故障定位模型，简化了配电网故障定位模型的搭建过程，提高了故障定位的快速性和通用性。
　　最后，为了验证方法的有效性，本文对我国配电网典型接线方式进行了建模和仿真。由仿真结果可知，该方法能够针对接线复杂、分支众多的配电网拓扑结构，快速建立自适应的故障定位Petri网模型，并能有效地克服由于信息丢失、畸变以及故障特征不明显引起的误判问题。

目录

声明

1 绪 论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

2 配电系统的拓扑结构与馈线自动化技术原理

2.1 配电系统网络拓扑结构解耦及分区

2.2 配电自动化系统

2.3 输、配电系统故障定位原理的比较

2.4 配电系统自动化技术模式的比较与选择

2.5 本章小结

3 Petri网理论

3.1 概述

3.2 Petri网理论基础

3.3 Petri网建模与仿真软件介绍

3.4 Petri网在配电网中的应用

3.5 本章小结

4 双重故障判据的分析与研究

4.1 概述

4.2 基于电流判据的故障定位原理

4.3 电压判据的分析与研究

4.4 本章小结

5 基于双重判据的Petri网故障定位方法分析

5.1 概述

5.2 构造Petri网模型的方法与规则

5.3 故障定位通用Petri网模型

5.4 双电源手拉手拓扑结构的算例分析

5.5 多电源多联络拓扑结构的算例分析

5.6 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

附录A

附录B

附录C

附录D

致谢

作者从事科学研究和学习经历简介

攻读硕士期间主要成果