一种基于CPS的多源配电网故障定位与隔离方案.pdf

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1、自动化技术与应用2016年第35卷第l期电气传动E1ectricalDrive一种基于CPS的多源配电网故障定位与隔离方案郭文花，张学军(山西大学，山西太原030006)摘要：自愈是智能电网的主要特征，故障定位和隔离是实现自愈的基础。分布式电源接人使配电网的结构、潮流和故障电流都发生了很大的变化，故障定位和隔离问题变的更加复杂。基于信息物理融合系统通讯、计算和控制高度融合的理念，提出了一种多源配电网故障定位与隔离的CPS方案。方案以集传感、计算、通信、控制和开关功能能为一体的CPS单元为基本组成，借助CPS单元间的通讯

2、获得必要的信息，经CPS单元的分布计算快速判断故障位置，发出控制指令切除和隔离故障。与传统电流保护相比，有自适应能力强、动作速度快的特点。关键词：智能电网；信息物理融合系统；多源配电网；故障定位和隔离中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1003—7241(2016)01-0082-05ASchemeBasedonCPSforMulti．SourceDistributionNetworkFaultLocationandIsolationGUOWen-hua，ZHANGXue-jun(ShanxiUniversit

3、y,Taiyuan030006China)Abstract：Self-healingisoneofthemainfeaturesofthesmartgrid，faultlocationandisolationarethebasisofimplementingit．Inthedistributionnetworkwithdistributedgeneration(DG)，networkstructureandfaultcurrentaregreatlychanged．Theproblemoffaultlocationan

4、disolationbecomemorecomplicated．BasedontheCyber-PhysicalSystem(CPS)conceptanditscharacteristicsofcloseintegrationofcomputationalandphysicalelements，aschemeformulti-sourcedistributionnetworkfaultlocationandisolationisproposed．EachswitchisintegratedaCPSunitwhichis

5、consistofsensing，computing，communicationandcontrolfunctions．ItobtainsnecessaryinformationthroughthecommunicationamongtheCPSunits，faultlocationinreal—timethrougheachCPSunitdistributioncalculationisjudgedquickly,itsendsinstructionsignalsandisolatesfaults．Comparedw

6、iththetraditionalcurrentprotection，theprotectionschemehasthecharacteristicsofstrongeradaptiveabilityandquickerresponse．Keywords：smartd；cyber-physicalsystem；multi-sourcedistributionnetwork；faultlocationandisolation；1引言分布式电源共同供电的多电源网络。这种变化改变了配配电网靠近用户、结构复杂、覆盖面广，发生故

7、障电网故障时短路电流的方向，使得基于传统配电网短路的几率远大于输电网络。自动地定位和隔离故障是提高电流单方向流动的故障定位和隔离方案不再适用。配电网供电可靠性重要的技术措施。为了应对能源环境可再生能源分布式电源的接入或退出、接入时的出力都危机、提高能源使用效率，世界各国都在大力推动分布与自然条件有关，有较大的不确定性。且它们一般以逆式发电，特别是可再生能源分布式发电的发展。发布式变器为接口接人配电网络，在故障情况下，逆变器输出电源容量小、电压低，一般接人配电网运行，使传统的的短路电流随逆变器的控制方式而变化。这些都增加

8、了由输电系统单点供电的配电网变成了由输电系统、多个未来配电网故障定位和隔离问题的复杂性。针对分布式电源接后多电源配电网的故障定位与隔离问题，近年来做了大量的研究。文献[6]～[8】采用了收稿日期：2015-08-27矩阵法，先根据配电网的结构和运行特点建立网络描述电气传动《自动化技术与应用2016年第35卷第l期Electrica