分布式发电条件下配电网故障定位方法研究

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随着电力系统自动化水平和相关关键技术的不断提升,分布式发电以可再生能源形式进行发电可以充分利用部分地区丰富的可再生能源(如太阳能和风能等)做到就地消纳。此外,该发电形式也能够有效缓解能源紧张局势和降低环境污染等问题,故分布式发电技术以此为契机得到快速发展。分布式电源接入配电网后使得传统配电网由辐射状单电源网络转化为复杂的多电源网络,系统潮流和故障电流的方向也变为双向流动,故传统配电网故障区段定位方法的准确性和适应性等有所降低,而不能完全适用于含分布式电源的配电网系统中。因此,研究含分布式电源的配电网故障区段定位方法对提高配电网的供电可靠性与运行稳定性均具有重要意义。本文将差分进化狼群算法引入到含分布式电源配电网故障区段定位问题中,并分别从算法的改进策略及构建含分布式电源配电网故障定位模型两方面进行深入研究。首先,针对狼群算法的早熟收敛和易陷入局部最优等缺陷,引入差分进化因子对算法进行改进并提出差分进化狼群算法,通过引入变异、交叉和选择因子来丰富种群的多样性和提升算法的全局搜索性能,使算法种群中陷入局部最优的个体能够跳出局部来进行全局搜索。其次,针对分布式电源对配电网故障定位带来的影响,详细分析含分布式电源配电网的电气量故障特征,在传统配电网的基础上分别从故障电流信息编码方式、开关函数和评价函数三个方面来构造适用于含分布式电源配电网的故障定位数学模型。最后,将文中研究的算法应用在IEEE 33节点的含分布式电源配电网系统模型,在分布式电源不同投切状态和故障信息是否畸变或缺失等情况下分别对含分布式电源配电网进行单点、多点故障和容错性能仿真分析,表明该算法可以有效适用于含分布式电源配电网的故障区段定位问题中且具有较高的准确性和容错性。本文通过上述两方面改进的故障定位方法为含分布式电源配电网的故障区段定位问题提供了新的解决方案,具有较强的实用价值。
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