配电网故障判断与负荷均衡化

1、配电网故障判断与负荷均衡化（揭阳揭东供电局地都供电所）摘 要：将配电网转化成一种简单的形式，具体可以表现为：把节点的开关用馈线来表示，把馈线当做弧，从负荷的角度来进行配电网的描述，然后运用邻接表的数据结构，从而更深层次的加以表述。通过此种形式的表述，由此发展了配电网故障区域的判断方法，并讨论出用最少的开关，操作隔离故障区域的方法。首先要提出一种将核心作为联络开关的，用于负荷均衡化的配电网络重新建立的方法，然后把每一个联络的开关，对应的两条馈线当做馈线偶，由此定义出馈线偶和配电网的负荷均衡率，并且将此种方法当做网络重新建立的评价函数，将若干馈线偶内负荷均衡化的过程，由此形成了配电网络重新建立的过

2、程，运用这种方法的优点是迭代次数少，和不需要量测馈线配电变压器参数等等。本文就是通过对配电网故障判断与负荷均衡化，进行研究探讨并得出结论。关键词：配电网；故障判断；负荷均衡配电网自动化可以使停电时间相对减少，停电的面积相对缩小，从而成为提高供电的可靠性的重要手段之一。所以如何在配电网发生故障后，及时准确的根据所上报的信息判断出故障区域， ，并采取相应有效的措施，对故障区域进行隔离，并使健全区域恢复供电，这是配电网自动化的关键技术之一。尽管相关的配电网故障区判断的，统一矩阵算法已经提出，但是由于把配电网要看成是一种无向图，所以不能完整的反映出配电网的运行方式，并且需要进行矩阵相乘和对结果进行规格

3、化处理。由于对模式进行调整改进，也不能完善的使之处理好。所以本文提出了一种，基于配电网的变结构耗散网络模型的，故障区域判断和隔离方法，可以有效的解决上述所出现的问题。一、配电网简化模型与故障区域确定和隔离（一）、配电网简化模型的建立在配电网简化模型的建立中，配电网简化模型的建立方法，是基于变结构耗散网络。就是将当前描述的运行方式，采用赋权有向图来进行描述，对于配电网架结构，采用无向图来进行描述，把沿线的开关当做节点，然后将流过该节点的负荷做为权，耗散边的参照为相邻的两个节点间的馈线和变压器综合，然后将这条边上所有的变压器，所供出的负荷的总和作为权。配电网的数据结构采用等长邻接表来进行描述，如果

4、想要使描述方便，就要先对配电网的等长邻接表数据结构来进行描述。（二）、配电网故障区域确定和隔离的规则一只有对以下规则进行有效的遵循，才能够确定配电网的故障区域。例如某个区域的起点，所经历了过电流的这一问题，那么就可以证明，这个区域的所有末点，都没有经历过电流，由此可以得知，在这个区域内有故障问题出现。得知故障区域后，只需要将该区域的端点断开，就可以良好的隔离故障区域。有时如果发生了特殊情况，也并不需要将故障区域的所有端点全部分断。如图表二中（a）所示，节点 1是源点，当由节点3， 4 和 5 围成的区域发生故障时，节点4 和5 就不需要分断。如图表二中（b）的配电网，节点1 和8 是源点，节点

5、5 是联络开关，所以当节点2，3 和4 围成的区域中，发生了故障时，那么节点该区域故障如图所示：4 就是不需要断开的。（三）、配电网故障区域确定和隔离的规则二为了让上述的情况可以进行更好的反应，那么还必须遵守以下规则：想要将故障区域隔离，必须要将故障区域端点的源点进行断开。再以故障区域的端点中除去源点的端点，做为假想源点，但是真正源点不包括在内，从而进行基形的变换。如果所有的末梢点在局部网形中都为端点，那么这个假象源的对应节点就不必要断开，若得到局部网形的端点中存在源点，这个假想源点的对应的节点就一定要断开，从而才能隔离故障区域。在馈线上采用的是具有过流脱扣功能的开关，因为供电的半径比较短，受

6、到电流互感器的精度，和开关设备的动作时间所影响，所以想用更精细的开关设备整定，来进一步提高故障时的选择性，这是难以实现的。所以要将故障区域隔离以后，再将越级跳闸的开关合上。将隔离故障必须分断的节点排除，然后剩下处于分断状态的节点，由此发生了越级跳闸而应合上的节点。这些规则是必须要遵循的。二、配 ?网负荷均衡化（一）、馈线偶的负荷均衡呈现环状或网格状的，一般是具有网络重构潜力的配电网，采用开环方式运行。所以从某个联络开关出发，逆潮流进行探索，就可以找到两条馈线和对应两个源点。将联络开关两侧的两条馈线，做为该联络开关的馈线偶，谁的对应源点负荷较大，谁就是热馈线，相应的源点称为热源点。另一侧联络开关

7、就是冷馈线，相应源点称为冷源点。（二）、重构过程包含负荷均衡配电网络在重构的过程中，包含了若干馈线偶内的负荷均衡化过程。将配电网络重构的启动条件进行规定，当配电网的负荷均衡率大于启动网络重构，规定的馈线偶内负荷均衡化则满足启动条件，当负荷均衡率大于规定条件时，则可以进行启动。（三）、优化的过程在实际运用当中，最大迭代次数必须要进行规定，以免在该馈线偶内无法将负荷均衡到规定条件时，可以避免死循环的发生。整个配电网负荷均衡化过程如图表五所示。在实际运用当中，相关的条件都必须进行规定，才可以在实际的操作中避免突发情况的发生。结束语本文通过对配电网故障判断与负荷均衡化，进行探索和研究，得知了在配电网的

8、变结构耗散网络模型基础上，对于各种配电网络形式的故障区域，判断与隔离的方法。这种方法已经应用于多个城市配电自动化系统中，起到了良好的效果。具有网络重构潜力的开环运行配电网，联络开关是网络重构的核心，每个联络开关和对应馈线之间，都构成一个馈线偶。干馈线偶内的负荷均衡化过程，包含在了配电网负荷均衡化过程中。这种方法具有多种优点，可适用在配电网故障与负荷均衡化中，只有找到最合适的方法进行对问题的解决，那么今后的发展也将越来越好，问题也就会大幅减少。参考文献：1 刘健，程红丽，董海鹏等 .配电网故障判断与负荷均衡化J. 电力系统自动化， 2002， 26（ 22）：34-38.2 张冰冰 .配电网故障判断与隔离 J. 科技与企业， 2012，（1