基于凹陷域分析的电压暂降监测点优化配置研究

论文摘要

随着科学技术的不断进步和经济的飞速发展,供电部门和用户双方对电能质量的关注度都不断升高。在所有电能质量问题引发的生产事故中,由于电压暂降而引起的事故所占比例最大。对电压暂降问题的监测与防治是现代电力系统急需解决的问题。对电压暂降的监测,最理想的办法是在电网每个节点都安装电压暂降监测装置。然而电力系统是一个庞大的系统,节点数目成千上万,在每个节点都安装电压暂降监测装置成本巨大,同时这种监测方式将产生海量的监测数据,不便于数据传输。以往国内监测点的选取多依赖一些指导性原则和工程人员的经验,没有具体地监测点优化配置方法。本文针对这个问题提出了一种利用整数线性规划对监测点进行优化配置的算法。通过对算法求得的有限监测点的监测就可以实现对全网电压暂降的监测,这样就能大大地降低电压暂降监测系统的成本及监测数据的冗余度。目前系统无功补偿器的优化配置研究已经比较成熟,许多案例已经在实际系统中得到了成功运用,本算法借鉴无功补偿优化配置的成功经验,在对凹陷域分析计算的基础上构建线性规划模型进行优化配置计算。算法克服了国外同类优化配置方法监测点覆盖范围不够全面并且监测系统只适用于单一故障类型下电压暂降的缺陷。算法利用IEEE标准测试系统针对敏感性负荷节点可观测与全网可观测两种可观性要求分别进行仿真计算,并在全网可观性要求下监测点优化配置的基础上尝试提出了一种系统暂降频次的估算方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 背景及意义
• 1.2 电压暂降介绍
• 1.2.1 电压暂降的基本概念
• 1.2.2 电压暂降产生的原因
• 1.2.3 电压暂降的危害
• 1.2.4 ITIC曲线
• 1.3 电压暂降监测的研究现状
• 1.4 本论文的主要工作
• 第二章 电力系统电压暂降的计算
• 2.1 引言
• 2.2 节点阻抗矩阵
• 2.3 电压暂降计算
• 2.3.1 对称故障时节点电压
• 2.3.2 不对称故障时节点电压
• 2.4 小结
• 第三章 电压暂降监测点优化配置模型
• 3.1 引言
• 3.2 线性规划
• 3.2.1 线性规划模型标准型
• 3.2.2 整数（0-1）线性规划标准型
• 3.2.3 整数（0-1）线性规划模型的求解方法
• 3.3 监测点优化配置
• 3.3.1 决策向量
• 3.3.2 凹陷域
• 3.3.3 节点凹陷域矩阵
• 3.3.4 优化配置模型
• 3.3.5 优化算法流程
• 3.4 小结
• 第四章 监测点优化配置算例分析与应用研究
• 4.1 引言
• 4.2 IEEE-39节点系统全网电压暂降可观测监测点优化配置
• 4.2.1 对称故障下监测点配置
• 4.2.2 单相接地故障下监测点配置
• 4.2.3 两相短路故障下监测点配置
• 4.2.4 两相接地故障下监测点
• 4.2.5 满足任意故障类型下电压暂降可观性要求的系统监测点配置
• 4.3 IEEE-39节点系统敏感性负荷节点可观测监测点优化配置
• 4.3.1 对称故障下监测点配置
• 4.3.2 不对称故障下监测点配置
• 4.3.3 满足任意故障类型电压暂降可观性要求的系统监测点配置
• 4.4 IEEE-118节点系统全网电压暂降可观测监测点优化配置
• 4.4.1 对称故障下监测点配置
• 4.4.2 单相接地故障下监测点配置
• 4.4.3 两相短路故障下监测点配置
• 4.4.4 两相接地故障下监测点配置
• 4.4.5 任意故障下系统最优监测点
• 4.5 冗余度分析与暂降频次估算
• 4.5.1 系统冗余度
• 4.5.2 系统暂降频次估计
• 4.6 小结
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 学位论文评阅及答辩情祝表