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Multi-Branch Fault Line Location Method Based on Time Difference Matrix Fitting

Energy Engineering 2024年第1期121卷 77-94页

作者： Hua Leng Silin He Jian Qiu Feng Liu Xinfei Huang jiran zhu School of Electrical and Information Engineering Hunan UniversityChangsha410082China Distribution Network Technical Center State Grid Hunan Electric Power Research InstituteChangsha410007China Technical Center China Energy Construction Group Hunan Thermal Power ConstructionZhuzhou412011China School of Electrical and Information Engineering Changsha University of Science and TechnologyChangsha410076China

The distribution network exhibits complex structural characteristics,which makes fault localization a challenging *** when a branch of the multi-branch distribution network fails,the traditional multi-branch fault location algorithm makes it difficult to meet the demands of high-precision fault localization in the multi-branch distribution network *** this paper,the multi-branch mainline is decomposed into single branch lines,transforming the complex multi-branch fault location problem into a double-ended fault location *** on the different transmission characteristics of the fault-traveling wave in fault lines and non-fault lines,the endpoint reference time difference matrix S and the fault time difference matrix G were *** time variation rule of the fault-traveling wave arriving at each endpoint before and after a fault was comprehensively *** realize the fault segment location,the least square method was *** was used to find the first-order fitting relation that satisfies the matching relationship between the corresponding row vector and the first-order function in the two matrices,to realize the fault segment ***,the time difference matrix is used to determine the traveling wave velocity,which,combined with the double-ended traveling wave location,enables accurate fault location.

关键词： Multi-branch lines distribution network fault location double-ended traveling wave positioning least square method

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基于Rogowski谐振原理及小波能谱的暂态保护

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同济大学学报（自然科学版） 2012年第5期40卷 744-750页

作者：牟龙华张鑫朱吉然同济大学电气工程系上海201804 湖南省电力公司科学研究院湖南长沙410007

提出一种基于Rogowski谐振原理和小波能谱的配电网单端暂态保护新方案,即在线路边界接入Rogowski谐振装置,以此改变线路边界谐振频率处暂态信号传输特性,从而区分区内外故障,以实现配电网的全线速动.通过小波变换模极大值确定故障发生时... 详细信息

提出一种基于Rogowski谐振原理和小波能谱的配电网单端暂态保护新方案,即在线路边界接入Rogowski谐振装置,以此改变线路边界谐振频率处暂态信号传输特性,从而区分区内外故障,以实现配电网的全线速动.通过小波变换模极大值确定故障发生时刻,然后提取故障时间段内谐振频段信号和低频段信号,并计算频段信号能量比值大小即可获得可靠的保护判据.最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证该保护方案的有效性,并且该方案在不同的故障状况下均能可靠地区分区内外故障.

关键词： Rogowski 谐振原理模极大值小波能谱

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考虑并网运行微电网故障方向识别的逆变型分布式电源故障控制

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电工技术学报 2022年第3期37卷 634-644页

作者：朱吉然牟龙华郭文明同济大学电子与信息工程学院上海201804 长沙学院电子信息与电气工程学院长沙410022

微电网具有双向故障电流,其保护的一个关键问题是如何准确判别故障方向。对微电网正序故障附加网络的分析表明,逆变型分布式电源(IIDG)正序故障分量阻抗角所在象限决定了正序故障分量方向元件在并网运行微电网中的适用性。然而,IIDG功... 详细信息

微电网具有双向故障电流,其保护的一个关键问题是如何准确判别故障方向。对微电网正序故障附加网络的分析表明,逆变型分布式电源(IIDG)正序故障分量阻抗角所在象限决定了正序故障分量方向元件在并网运行微电网中的适用性。然而,IIDG功率输出策略的多样性和故障后IIDG并网点电压变化的不确定性导致IIDG正序故障分量阻抗角所在象限无法确定。对此,该文提出一种多阶段的IIDG故障控制方法,通过改变IIDG在特定时间窗口内的故障响应特性将其正序故障分量阻抗角控制为给定值,从而在微电网中构造出不依赖于IIDG功率输出策略的正序故障分量特征。基于Simulink的仿真结果验证了采用所提出IIDG故障控制方法时微电网故障方向识别的准确性。

关键词：并网运行微电网故障方向逆变型分布式电源正序故障分量

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考虑路网-电网耦合的移动式储能软开关与多资源协同供电恢复策略

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电网技术 2024年第10期48卷 4012-4020,I0016-I0019,I0015页

作者：康童朱吉然宁昕李天麟朱亮王鑫游金梁涂春鸣国网湖南省电力有限公司湖南省长沙市410082 国家电网有限公司北京市西城区100031 国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082

受限于车身空间容量限制和单一的工作模式,既有柴发型和储能型等移动式应急装备(mobile equipment for emergency,MEE)存在续航能力差、工能单一、闲置率高等弊端。如何改造既有装备,发掘或拓展其功能模式以提高其参与供电恢复的效果是... 详细信息

受限于车身空间容量限制和单一的工作模式,既有柴发型和储能型等移动式应急装备(mobile equipment for emergency,MEE)存在续航能力差、工能单一、闲置率高等弊端。如何改造既有装备,发掘或拓展其功能模式以提高其参与供电恢复的效果是当前亟待解决的问题。为此,突破传统应急装备仅能单端入网的思维,结合多端柔性互联装置与MEE的优势,提出了一种移动式储能软开关(energystored vehicle with soft open point,ESV-SOP),并详细阐述了其装备架构及工作原理,讨论了其在多种工况下的运行工作模式。同时,基于其独特的工作特性及多端口入网方式,进一步设计了面向ESV-SOP与多资源协同供电的恢复策略。首先,建立ESV-SOP多种工作模式柔性切换的数学模型及其约束。考虑灾后路网承载力变化对ESV-SOP调度的影响,提出了一种适用动态路网-配电网耦合结构的ESV-SOP移动路径表征方法。接着,在计及配电网网络重构、ESV-SOP调度、多类资源运行的基础上,综合考虑投资成本、失电经济损失、新能源消纳率等目标,设计了所提策略求解流程。最后,基于IEEE 33和IEEE 69节点系统分别验证所提ESV-SOP及其供电恢复策略的有效性与先进性。

关键词：配电网供电恢复移动式装备软开关储能

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基于动态时间弯曲距离的主动配电网馈线差动保护

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电工技术学报 2017年第6期32卷 240-247页

作者：黄纯刘鹏辉江亚群冷华朱吉然湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 国网湖南省电力公司电力科学研究院长沙410007

基于馈线上不安装电压互感器、馈线终端(FTU)通信实时性较差和时间同步能力较弱的工程应用背景,提出一种主动配电网馈线差动保护方法。利用相电流突变量启动算法,触发馈线区段边界上各FTU相互交换1个工频周波的故障电流采样数据,再通过... 详细信息

基于馈线上不安装电压互感器、馈线终端(FTU)通信实时性较差和时间同步能力较弱的工程应用背景,提出一种主动配电网馈线差动保护方法。利用相电流突变量启动算法,触发馈线区段边界上各FTU相互交换1个工频周波的故障电流采样数据,再通过计算各FTU故障电流的动态时间弯曲(DTW)距离确定是否为区段内部故障。该保护在启动算法与抗同步误差能力强的DTW算法的配合下,不需要获取电压信息,不要求FTU间准确同步,对数据通信实时性要求不高,数据运算量小,对FTU硬件配置要求低,适用于分布式电源高度渗透的含多分支线路的主动配电网。仿真结果说明了所提方法的有效性。

关键词：主动配电网分布式电源动态时间弯曲馈线差动保护

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面向光储充一体化社区的有序充电策略研究

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电力系统保护与控制 2024年第9期52卷 132-142页

作者：康童朱吉然冯楚瑞范敏任磊唐海国国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南长沙410007 国网公司配电网智能化应用技术实验室湖南长沙410007 重庆大学自动化学院重庆400044

针对当前有序充电策略优化目标单一且未考虑新能源出力的现状,提出了面向光储充一体化社区的有序充电策略。首先,将降低社区负荷峰谷差作为电网层优化目标,将减少用户充电费用作为用户层优化目标,完成双层多目标有序充电模型的设计。其... 详细信息

针对当前有序充电策略优化目标单一且未考虑新能源出力的现状,提出了面向光储充一体化社区的有序充电策略。首先,将降低社区负荷峰谷差作为电网层优化目标,将减少用户充电费用作为用户层优化目标,完成双层多目标有序充电模型的设计。其次,设计基于云边协同的调度架构,将电网层优化模型部署在云端侧,用户层优化模型部署在边缘侧。该架构能有效利用边缘侧的计算资源,缓解云端侧面对电动汽车大规模接入时的计算压力。最后,以5种充电场景为例进行算例分析。实验表明,与无序充电相比,所提策略能够使社区负荷峰谷差减少40.47%,充电均价减少52.63%。与单层有序充电策略相比,该策略综合效果优势明显,在保障配电网安全稳定运行的同时,兼顾电动汽车用户的经济利益。

关键词：光储充一体化社区有序充电双层多目标优化模型云边协同电动汽车

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配电网运行状态综合评估方法研究

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电力系统保护与控制 2017年第1期45卷 53-59页

作者：冷华童莹李欣然唐海国朱吉然湖南省电力科学研究院湖南长沙410007 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

目前大多数配电网评估指标体系都是针对配电网规划建立的,而没有形成一套完整的配电网运行状态评估指标体系。基于层次分析法建立了一套实用型配电网运行状态评估指标体系,包括6类上层指标和23个底层单项指标。详细介绍了评估体系中指... 详细信息

目前大多数配电网评估指标体系都是针对配电网规划建立的,而没有形成一套完整的配电网运行状态评估指标体系。基于层次分析法建立了一套实用型配电网运行状态评估指标体系,包括6类上层指标和23个底层单项指标。详细介绍了评估体系中指标的含义、指标值计算所需基础数据及其来源。采用AHP-Delphi方法计算指标权重因子,从而提高指标权重的客观性,并利用模糊隶属度函数来确定单项指标评分公式。最后,通过对某实际配电网运行状态进行综合评估,验证了所述评估指标体系及评估方法的可行性和有效性。

关键词：配电网运行状态评估指标体系层次分析法德尔菲法模糊隶属度

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省级配电自动化主站的停电信息资源池功能设计

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电力系统自动化 2020年第13期44卷 150-156页

作者：冷华钱玉麟朱吉然唐海国张伟伟张海文湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南省长沙市410004 国网湖南省电力有限公司永州供电分公司湖南省永州市425000 国网湖南省电力有限公司湖南省长沙市410003

各地配电自动化建设尚处于大规模试点阶段,很多区域的故障信息感知和定位手段有限,不同性质的停电事件信息又来源于多个业务系统,在条件有限的情况下实现停电事件精准分析的需求尤为迫切。文中结合电力公司的停电管理实际业务流程,设计... 详细信息

各地配电自动化建设尚处于大规模试点阶段,很多区域的故障信息感知和定位手段有限,不同性质的停电事件信息又来源于多个业务系统,在条件有限的情况下实现停电事件精准分析的需求尤为迫切。文中结合电力公司的停电管理实际业务流程,设计停电信息资源池功能,综合分析变电站、馈线、台区、用户多层主网和配电网数据,在分层分级研判基础上建立信号可信度模型。结合DS证据理论算法融合分析,多维度灵活地挖掘分析停电事件,提高故障点定位的容错性,满足在差异化场景下构建可靠的结构化停电信息资源池实现数据的共享发布。

关键词：停电分析配电自动化大数据故障定位 DS证据理论

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负荷数据不完全的配电网降损优化方法

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电力系统及其自动化学报 2019年第3期31卷 128-132页

作者：唐海国龚汉阳冷华朱吉然毛涛国网湖南省电力公司电力科学研究院长沙410007 国网湖南省电力公司长沙410004 武汉东湖学院机电工程学院武汉430074

为减小配电网网损,本文对不完全配电网负荷数据情况下的多种类型分布式电源出力优化方法进行了研究。首先,依据配电网拓扑结构、支路参数和部分有监测装置节点的负荷数据,计算出其他节点的负荷功率;其次,以多种类型分布式电源的出力为... 详细信息

为减小配电网网损,本文对不完全配电网负荷数据情况下的多种类型分布式电源出力优化方法进行了研究。首先,依据配电网拓扑结构、支路参数和部分有监测装置节点的负荷数据,计算出其他节点的负荷功率;其次,以多种类型分布式电源的出力为决策变量,以网络节点电压和支路电流不越限为约束条件,以配电网线路总体损耗最小为目标建立优化模型,采用罚函数方法处理约束条件,结合优化目标函数确定适应度函数;最后,采用粒子群优化算法进行优化模型求解。通过某10 kV馈线中的仿真算例验证了所提出方法的正确性和有效性。

关键词：配电网网损分布式电源粒子群优化不完全信息

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基于智能电子装置建模方法的配电终端自描述技术研究

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电力系统保护与控制 2022年第6期50卷 149-157页

作者：朱吉然康童王风华徐波王高海陈小强张伟伟国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南长沙410007 同济大学电气工程系上海201804 湖南省湘电试验研究院有限公司湖南长沙410004 东方电子股份有限公司山东烟台264001 江苏圣通电力新能源科技有限公司江苏镇江212400 南瑞集团有限公司江苏南京210000

为了实现配电终端设备点表自动生成功能,降低配电终端设备配置和维护的成本,提出一种基于智能电子装置的配电终端建模方法。利用面向对象建模方法分析并归纳了分布式配电终端的功能,然后根据智能电子装置的分层结构分别建立分布式配电... 详细信息

为了实现配电终端设备点表自动生成功能,降低配电终端设备配置和维护的成本,提出一种基于智能电子装置的配电终端建模方法。利用面向对象建模方法分析并归纳了分布式配电终端的功能,然后根据智能电子装置的分层结构分别建立分布式配电终端的逻辑设备、逻辑节点以及数据对象的模型。提出一种基于XML语言实例化配电终端模型的方法,搭建了配电主站-终端设备信息管理平台,验证了配电终端模型的准确性和适用性。验证结果表明,基于智能电子装置建模方法建立配电终端的模型是可行的,建模后的配电终端设备能够自动生成点表,完成与主站之间的配置工作,从而提高配电终端接入主站的效率。

关键词：分布式配电终端 IEC 61850 自描述模型智能电子装置(IED) SCL语言

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