馈线自动化高级应用软件系统开发与研究
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摘要
配电网络是电力系统中直接为广大用户分配电能的重要环节，其运行稳定性、可靠性等直接影响广大用户的生产与生活。随着社会的发展与人民生活水平的不断提高，人们对供电质量与可靠性提出了更高要求。实现配电网络馈线自动化，进一步提高电网配电部分的运行管理水平已是当务之急。
本论文对配电网络进行了系统的研究与分析，比较了目前适用于馈线自动化系统的各种方案，并重点讨论了通用型基于馈线终端单元(FTU)的分层分布式馈线自动化(FA)系统的研究内容。
结合配电网络实际，选用图算法作为研究馈线自动化系统的算法理论依据被证明是比较适宜的处理方案。本论文基于变结构耗散网络理论，详细讨论了基形变换、形基变换、点弧变换、弧点变换、过热弧搜寻、负荷分配、负荷均衡化以及优化恢复非故障停电区域供电等一系列与馈线自动化功能相关的处理算法。本文作者还进一步发展该理论，提出解决配电网络常见特殊接线馈线自动化功能的一种新方案。
本论文还进一步研究了馈线自动化系统管理程序的构成，并详细分析了其中图形组态模块、数据库模块以及算法处理模块的实现，简述了不在本文作者工作范围内的通讯模块、报表模块的实现思想。以此为指导，本文作者利用Visual C++6.0及SQL Server 2000等工具开发出一套开放式管理程序，经应用证明具有较强的可靠性、灵活性与实用性。
Power distribution network is an important component in power system which directly distributes power energy to the users. It's operational stability and reliability seriously influences the user's production and life. With the social development and improvement in people's living standard, people makes greater demands on energy quality and reliability. It's very urgent to realize distribution feeder automation for the sake of higher operational and managing level in distribution network.
This thesis makes a systematic reaserch and analysis about distribution network, compares some schemes about realizing feeder automation system and discusses the universal layered and distributed feeder automation sheme which based on feeder terminal unit(FTU) in detail.
Combined with the practical situiation in distribution network, it's suitable to select graph algorithm as the theoretical algorithm base. Based on structure variable dissipated network theory, this thesis detailedly discusses the transforms of base-to-shape, shape-to-base, vertex-to-arc, arc-to-vertex, over-heated arc dectection, load allotting, load balancing and optimum restoration. The author developes this theory and brings forward a new method to solve feeder automation algorithm for processing special distribution network connection.
This thesis studies the architecture of feeder automation management program further, and analyses the graphics configuration module, the database module and the algorithm module. The communication module and report module are also discussed. Based on these, the author makes use of Visual C++ 6.0 and SQL Server 2000 to develop an open management program. It is proved to be reliable, flexible and practical in practical use.
本论文对配电网络进行了系统的研究与分析，比较了目前适用于馈线自动化系统的各种方案，并重点讨论了通用型基于馈线终端单元(FTU)的分层分布式馈线自动化(FA)系统的研究内容。
结合配电网络实际，选用图算法作为研究馈线自动化系统的算法理论依据被证明是比较适宜的处理方案。本论文基于变结构耗散网络理论，详细讨论了基形变换、形基变换、点弧变换、弧点变换、过热弧搜寻、负荷分配、负荷均衡化以及优化恢复非故障停电区域供电等一系列与馈线自动化功能相关的处理算法。本文作者还进一步发展该理论，提出解决配电网络常见特殊接线馈线自动化功能的一种新方案。
本论文还进一步研究了馈线自动化系统管理程序的构成，并详细分析了其中图形组态模块、数据库模块以及算法处理模块的实现，简述了不在本文作者工作范围内的通讯模块、报表模块的实现思想。以此为指导，本文作者利用Visual C++6.0及SQL Server 2000等工具开发出一套开放式管理程序，经应用证明具有较强的可靠性、灵活性与实用性。
Power distribution network is an important component in power system which directly distributes power energy to the users. It's operational stability and reliability seriously influences the user's production and life. With the social development and improvement in people's living standard, people makes greater demands on energy quality and reliability. It's very urgent to realize distribution feeder automation for the sake of higher operational and managing level in distribution network.
This thesis makes a systematic reaserch and analysis about distribution network, compares some schemes about realizing feeder automation system and discusses the universal layered and distributed feeder automation sheme which based on feeder terminal unit(FTU) in detail.
Combined with the practical situiation in distribution network, it's suitable to select graph algorithm as the theoretical algorithm base. Based on structure variable dissipated network theory, this thesis detailedly discusses the transforms of base-to-shape, shape-to-base, vertex-to-arc, arc-to-vertex, over-heated arc dectection, load allotting, load balancing and optimum restoration. The author developes this theory and brings forward a new method to solve feeder automation algorithm for processing special distribution network connection.
This thesis studies the architecture of feeder automation management program further, and analyses the graphics configuration module, the database module and the algorithm module. The communication module and report module are also discussed. Based on these, the author makes use of Visual C++ 6.0 and SQL Server 2000 to develop an open management program. It is proved to be reliable, flexible and practical in practical use.
引文
[1] 《中国电力百科全书》编辑委员会·中国电力百科全书 输电与配电卷(第二版)·北京：中国电力出版社，2001
[2] Pahwa A.·Role of distribution automation in restoration of distribution systems after emergencies·Transmission and Distribution Conference and Exposition, 2001 IEEE/PES, 2001,2:1024～1025
[3] 陈竟成，张学松，于尔铿·配电管理系统(DMS)及其应用功能·电力系统自动化，1999，23(18)：45～48
[4] 于尔铿，刘广一，周京阳等·能量管理系统(EMS)·北京：科学出版社，1998
[5] 林功平·配电网SCADA实时监控系统·江苏电机工程．1997，16(1)
[6] Ghoshal K·Distribution automation: SCADA integration is key·IEEE Computer Applications in Power, 1997,10(1):31～35
[7] Ozay N, Guven A N, Buyuksemerci A etc·Design and implementation of a feeder automation system for distribution networks·Electric Power Engineering, 1999. PowerTech Budapest 99. International Conference on, 1999:122
[8] Cassel W R·Distribution management systems: functions and payback·Power Systems, IEEE Transactions on, 1993,8(3):796～801
[9] 王明俊，于尔铿，刘广一·配电系统自动化及其发展·北京：中国电力出版社，1998
[10] 林功平·配电网馈线自动化技术及其应用·1998，22(4)：64～68
[11] Hart D G, Uy D, Northcote-Green J etc·Automated solutions for distribution feeders·IEEE Computer Applications in Power,2000,13(4):25～30
[12] 林功平·配电网馈线自动化解决方案的技术策略·2001，25(7)：52～55
[13] 程红丽·馈线自动化的模式探讨·西安科技学院学报，2001，21(3)：246～248
[15] 范明天，张祖平·探讨国内实现配电自动化的一些基本问题中国电力·1999，32(3)：41～44
[16] 刘健，倪建立，邓永辉·配电自动化系统·北京：中国水利水电出版社，1998
[17] 苏红峰，魏蛟龙·配电自动化系统高级应用软件(PAS)及其算法·继电器，2000，28(11)：5～8
[18] 罗建，顾诚，王官洁·配网馈线自动化通信方式的分析·重庆大学学报(自然科学版)，2002，25(7)：92～95
[19] 梁玉泉·配电网自动化通信方式的选取·电力系统通信，2000，(3)：19～20
[20] 刘健·变结构耗散网络——配电网自动化新算法·北京：中国水利水电出版社，2000
[21] 杨期余·配电网络·北京：中国电力出版社，1998
[22] 刘健，程红丽·面向配电自动化的配电网数据结构·电力系统自动化，2001，25(13)：34～37
[23] 刘健，倪建立，杜宁·配电网故障区段判断和隔离的统一矩阵算法·电力系统自动
化，1999，23(1)：31～33
[24] 朱发国，孙德胜，姚玉斌等·基于现场监控终端的线路故障定位优化矩阵算法·电力系统自动化，2000，24(15)：42～44
[25] 刘健，程红丽·配电网的模型化方法·西安交通大学学报，2000，34(10)：10～14
[26] 刘健，王兆安·配电网故障区段判断和隔离·西安交通大学学报，2000，34(2)：7～10
[27] 江道灼，张锋，张怡·基于配电监控终端的配网故障区域判断和隔离·继电器，2002，30(9)：21～24
[28] 刘健，程红丽，董海鹏·配电网故障判断与负荷均衡化·电力系统自动化，2002，26(22)：34～38
[29] Aoki K, Kuwabara H, Satoh T etc·An efficient algorithm for load balancing of transformers and feeders by switch operation in large scale distribution systems·Power Delivery, IEEE Transactions on, 1988,3(4), Oct 1988:1865～1872
[30] Baran M E, Wu F F·Network reconfiguration in distribution systems for loss reduction and load balancing·Power Delivery, IEEE Transactions on, 1989,4(2):1401～1407
[31] 拉可维，霍曼斯著；范明天，张祖平，岳宗斌译·配电网络规划与设计(第二版)·北京：中国电力出版社，2000
[32] 江道灼，张锋·特殊配电网接线故障定位利隔离的改进算法·电力系统自动化，2002，26(21)：62～66
[33] 张锋，江道灼·基于变结构耗散网络的配网特殊接线故障恢复改进算法·电网技术，录用
[34] 张锋，江道灼·特殊配网接线负荷均衡改进算法·电力系统自动化学报，录用
[35] Ozay N, Guven A N, Buyuksemerci A etc·Design and implementation of a feeder automation system for distribution networks·Electric Power Engineering, Power Tech Budapest 99' International Conference, 1999:12
[36] Wheatley R, Hope G S, Malik O P·Object oriented techniques in an energy management system·Power System Monitoring and Control, 1991,Third International Conference on:276～278
[37] Ironmonger S N, Bushnell M J, Patel R etc·An object-oriented power system model and graphical information display system for control engineers·Power System Control and Management, 1996,Fourth International Conference on:120～124
[38] Phillips N B P, Gann J O, Irving M R·The SIMIAN architecture-an object-orientated framework for integrated power system modelling, analysis and control·Power System Control and Management, 1996,Fourth International Conference on:148～153
[39] Stanley B. Lippman Lajoie·C++ Primer Third Edition·America: Addison Wesley,2001
[40] Charles Calvert 著；林亨利，郭蓬荣，张海藩等译·21天学通Windows 95编程·北京：人民邮电出版社，1997
[41] 陈建春·Visual C++高级编程技术—开发实例剖析·北京：电子工业出版社，1999
[42] 乔毅，孙岩，焦连伟·可视化输配电网状态分析软件包的开发与实现·电网技术．2001，25(2)：1～5
[43] 杨贵玉·终端用户变电所综合自动化系统的研究·浙江大学硕士学位论文，1998
[44] 张锋，张怡，江道灼·基于面向对象方法的配电自动化可视化研究·浙江电力，2002，21(6)：26～29
[45] 邓佑满，张伯明，相年德·层次模型下的电力网络拓扑分析·重庆：全国高校电力系统及其自动化专业第九届学术年会，1993，10：235～241
[46] Yehsakul P D,Dabbaghchi I·A topology-based algorithm for tracking network connectivity·Power Systems,IEEE Transactions on,1995,10(1):339～346
[47] 吴文传，张伯明·基于图形数据库的网络拓扑及其应用·电网技术，2002，26(2)：14～18
[48] 夏远福，江道灼，黄民翔·101规约在馈线自动化系统中的应用·继电器，2002，30(10)：29～32
[49] 张锋，江道灼·基于配电监测数据的10kV配网实时三相线损计算·继电器，录用
[50] 孙健，张锋，江道灼·中压配电网分段状态估计法·电力系统自动化学报，录用
[2] Pahwa A.·Role of distribution automation in restoration of distribution systems after emergencies·Transmission and Distribution Conference and Exposition, 2001 IEEE/PES, 2001,2:1024～1025
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[43] 杨贵玉·终端用户变电所综合自动化系统的研究·浙江大学硕士学位论文，1998
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[47] 吴文传，张伯明·基于图形数据库的网络拓扑及其应用·电网技术，2002，26(2)：14～18
[48] 夏远福，江道灼，黄民翔·101规约在馈线自动化系统中的应用·继电器，2002，30(10)：29～32
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[50] 孙健，张锋，江道灼·中压配电网分段状态估计法·电力系统自动化学报，录用