配电线路智能仿真监控系统的研究与应用

摘要

随着我国电力工业不断发展，电力系统自动化进入了崭新的发展阶段。然而电力需求与电网设施不协调的局面仍然突出，特别是配网建设相对落后的情况尤为突出。为改变配网建设落后的现象，国家把农网改造投资作为重要的投入方向。以此来改善配网的运行可靠性，减少故障停电时间，为经济发展提供可靠的电力保障。
　　配网自动化建设是农网改造的重点内容，目前，配网自动化系统的配置和实施原则更加强调监测功能。在此背景下，如果能通过整合配网领域目前所应用的各类信息系统资源，充分利用营配信息集成系统现有数据，对营配信息集成系统中的配网线路拓扑结构、开关设备属性、分支线路的实时电流和配变电流负荷等信息进行采集、分析、整合和过滤，开发一款研发周期短，成本费用低的智能辅助监控软件，实现对配网线路运行状态的准实时监控及智能告警功能，强化对各分支线路的管理，对解决配网盲调的问题等具有重要的现实意义。
　　本文以计量自动化系统的实时负荷数据为基础，以营配信息集成系统业务工单为依据，研究在配网自动化没上线或终端监测硬件设备覆盖率不高的条件下配网线路（尤其是分支线路）故障停电的远程监测及故障定位的辅助诊断方法，并且利用主配网拓扑拼接、GIS网络拓扑追踪算法及单线图动态渲染技术，充分利用营配信息集成系统现有主配网拓扑拼接、计划停电和有序用电业务数据，集成主网SCADA10KV线路故障跳闸和计量自动化电流负荷、配变失压等实时监测数据，研究并建设配网线路远程监测及故障诊断辅助功能，实现配电网线路故障停电的实时报文、语音告警和可视化展示，为解决长期困扰供电企业配网故障发现晚、故障定位慢的问题提供新的思路。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究目的和意义

1．2 国内外研究及发展概况

1．2．1 国内外配网自动化研究现状

1．2．2 配网故障诊断技术的研究现状

1．3 本文的研究方法与技术路线

1．3．1 研究方法

1．3．2 研究思路

1．4 论文结构安排

第2章 相关理论介绍

2．1 仿真技术概述

2．2 配电网故障诊断概述

2．2．1 配电网故障诊断产生的背景

2．2．2 配电网故障诊断的目标

2．3 配电网故障诊断方法

2．3．1 基于专家系统的故障诊断

2．3．2 基于人工神经网络的故障诊断

2．3．3 基于Petri网的故障诊断

2．3．4 基于贝叶斯网络的故障诊断

2．3．5 基于优化方法的故障诊断

2．3．6 基于模糊集理论的故障诊断

2．3．7 基于信息论的故障诊断

2．3．8 基于多代理系统的故障诊断

2．4 本章小结

第3章 配网停电抢修分析

3．1 配网线路故障停电发现不及时带来的影响

3．2 停电事件分类

3．2．1 预安排停电

3．2．2 故障停电

3．3 配网运行线路故障分类

3．3．1 按引起故障停电的内外因素分类

3．3．2 按引起故障的原因分类

3．3．3 故障成因分析

3．4 配电线路故障抢修流程

3．4．1 抢修处理流程

3．4．2 工作要求

3．5 智能仿真监控系统的研究目的

3．6 本章小结

第4章 配网线路智能仿真监控的系统分析

4．1 现有配网运行管理系统介绍

4．1．1 配网地理系统系统(GIS系统)

4．1．2 计量自动化系统

4．1．3 配调集约化系统

4．1．4 SCADA系统

4．2 配网线路智能仿真监控系统数据来源分析

4．2．1 预安排停电业务数据来源

4．2．2 停电事件实时监测数据来源

4．3 智能仿真监控系统进行故障诊断的可行性分析

4．3．1 硬件条件分析

4．3．2 软件条件分析

4．4 智能仿真监控系统主配网拓扑拼接的方法研究

4．4．1 馈线拼接

4．4．2 生成新模型

4．4．3 建立拓扑链接模型

4．4．4 主配网拓扑追踪方法

4．5 智能仿真监控系统的配网停电故障诊断

4．5．1 监测停电事件

4．5．2 合并停电事件，计算停电范围及停电源

4．5．3 汇总预安排停电计划

4．5．4 甄别故障停电，进行故障告警

4．6 配网智能仿真监控平台搭建

4．6．1 基于网络拓扑图的配网线路运行状态监控

4．6．2 线路运行故障自动告警

4．6．3 告警规则管理

4．6．4 智能监控系统主要实现的功能

4．7 本章小结

第5章 配电线路管理智能仿真监控系统的构建

5．1 系统总体架构

5．1．1 系统体系架构

5．1．2 系统技术架构

5．1．3 系统数据架构

5．2 系统技术路线

5．2．1 技术路线选型

5．2．2 系统设计原则

5．3 系统功能设计

5．3．1 功能应用架构

5．3．2 系统主要功能

5．4 系统特点描述

5．4．1 加强准实时数据应用，实现线路运行故障自动告警

5．4．2 告警规则管理

5．4．3 基于单线图的配网线路运行状态监控

5．5 系统可靠性设计

5．5．1 系统基础安全架构

5．5．2 应用服务器安全

5．5．3 数据库服务安全

5．5．4 应用系统的安全设计

5．6 本章小结

第6章 应用案例分析

6．1 应用案例概述

6．2 10kV馈线站外分支线路故障应用案例分析

6．2．1 配电线路智能仿真监控系统上线前故障抢修方式

6．2．2 配电线路智能仿真监控系统上线后故障抢修方式

6．2．3 配电线路智能仿真监控系统的主要优点

6．2．4 影响故障停电判断的因素分析

6．3 本章小结

第7章 研究成果与结论

7．1 研究成果

7．2 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

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