基于Dijkstra算法的电网故障行波网络定位方法

论文摘要

随着我国智能电力网络的不断建设,对电力系统尤其是输电网络提供更安全和可靠的供电需求越来越高。传统的故障行波定位方法主要分为双端定位法、单端定位法。这两种方法都是基于单条输电线路的故障信息来实现故障定位,定位可靠性低。而现有的网络定位方法需要对含环网的复杂网络进行解网运算,容易造成解网失败影响定位精度。为此论文研究并且提出了一种基于Dijkstra算法的电网故障行波网络定位方法,有望提升行波网络定位方法的可靠度以及定位的精度。论文首先了阐述了故障行波的产生基本原理,进而详细分析了行波在输电线路和输电网中的传输特性。当故障发生于含环网电网中时,根据不同的故障位置,初始行波抵达同一个检测点可能存在多条不同传播途径,利用双端定位公式实现故障定位需要判断确定初始行波的实际传播途径,结合仿真分析发现初始行波的实际传播途径与变电站之间含故障线路的最短的路径相关,同时还可以利用网络中多个变电站之间含故障线路最短路径作为计算路径,并结合全网的时间数据来进行故障网络定位。在此基础上研究采用Dijkstra算法来搜索电网中所有变电站之间的最短路径,构建最短路径矩阵,并根据实际故障点所在的线路,设计了修正电网最短路径矩阵的算法;进一步提出了一种基于Dijkstra算法的电网故障行波网络定位方法,包含初始行波抵达时刻数据的有效性识别、故障线路的判断、采用修正后的最短路径作为计算矩阵和初始行波抵达时间矩阵相对应来求取准确故障距离;此外论文还提出了对求取的故障距离有效性识别和修正无效数据的方法从而进一步保证故障定位的可靠性。根据理论分析及仿真结果表明,论文所提的基于Dijkstra算法的电网故障行波网络定位方法可以避免传统网络定位中需将复杂环网按故障初始行波达到时间进行断环,拆解为辐射型网络时出现的运算错误、或解网失败导致故障定位失败的情况,同时当检测设备未采集到初始行波数据或者检测设备出现初始行波抵达时刻的误判的情况下能够保证比较高的定位精度,有望在工程实际应用中体现一定价值。

论文目录

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 选题的背景和意义

1.2 故障行波定位研究现状

1.2.1 单端行波定位法

1.2.2 双端行波定位

1.2.3 网络行波定位

1.3 论文的主要工作

第二章输电网行波传输特性分析

2.1 故障行波传输特性分析

2.1.1 故障行波的产生

2.1.2 故障行波在输电线路中的传输

2.1.3 故障行波在输电网络中的传输

2.1.4 实际线路的相模变换和模量分析

2.2 电网故障行波传播仿真分析

2.2.1 仿真模型

2.2.2 仿真结果

2.2.3 仿真分析

2.3 本章小结

第三章网络最短路径分析

3.1 网络图论分析

3.1.1 图论概述

3.1.2 图的矩阵描述

3.2 最短路径算法研究

3.2.1 网络最短路径问题

3.2.2 Dijkstra算法分析

3.2.3 Dijkstra算法仿真

3.3 基于Dijkstra算法的电网最短路径分析

3.3.1 电力系统网络图

3.3.2 电力系统网络最短路径分析

3.3.3 最短路径矩阵的修正算法

3.3.4 仿真分析

3.4 本章小结

第四章基于Di jkstra算法电网故障行波网络定位方法

4.1 行波定位网络

4.2 定位原理

4.2.1 初始行波抵达时刻分析

4.2.2 故障线路的判定

4.2.3 基于Dijkstra算法的电网故障定位

4.3 仿真分析

4.3.1 所有时间数据均有效的故障定位

4.3.2 有无效时间数据的故障定位

4.4 本章小结

总结与展望

总结

展望

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间完成的论文及获得的专利

附录B 攻读硕士学位期间获得的奖励

附录C 攻读硕士学位期间参与的项目

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 唐平

导师: 李泽文

关键词: 行波,最短路径,算法,网络定位

来源: 长沙理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 数学,电力工业

单位: 长沙理工大学

分类号: TM75;O157.5

DOI: 10.26985/d.cnki.gcsjc.2019.000431

总页数: 71

文件大小: 4634K

下载量: 31

基于Dijkstra算法的电网故障行波网络定位方法

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢