基于SAX及空间信息熵的谐振接地系统单相接地故障选线方法

针对含多电缆谐振接地系统健全线路零序电流相似性减弱以及单相高阻接地因故障信息微弱且易被干扰而使选线正确率下降的问题,提出一种基于符号化聚合近似(symbolic aggregate approximation,SAX)及空间信息熵的选线方法。首先通过FIR滤波器提取暂态低频零序电流并标准化,然后将所得电流序列及其差值序列在多尺度域上符号化,通过最长公共子序列校验后生成三维故障空间并定义空间信息熵,最后比较线路间熵值差异度完成选线。仿真结果表明,所述选线方法灵敏度高,硬件要求低,能够克服采样不同步、三相不平衡等困难。

一种新的谐振接地系统单相接地故障选线方法

为解决谐振接地系统单相接地故障在小故障合闸角情况下选线准确率不高的问题,利用集合经验模态分解(EEMD)和希尔伯特变换在频带分析方面的优势,提出了一种新的谐振接地系统故障选线方法。通过分析单相接地故障时暂态零序电流的分布特征,比较系统暂态电容电流与衰减直流分量的能量大小,自适应将能量较大的信号用于故障选线。暂态电容电流能量大时通过比较暂态电容电流的极性确定故障线路;衰减直流分量能量大时通过比较消弧线圈与初选线路衰减直流分量的能量确定故障线路。分别对不同故障合闸角,不同过渡电阻的单相接地故障进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法选线准确率高,在小故障合闸角情况下亦能准确选线,具有一定的应用价值。

中性点不接地系统单相接地故障选线新方法

针对中性点不接地系统提出了一种判断单相接地故障发生位置的新方法。首先根据零序电流的大小初选出可能发生故障的线路,再根据这几条线路零序电流相对量的大小来准确判断单相接地故障具体发生的位置。基于MATLAB对此方法进行了仿真计算分析,其结果表明,该方法所述判据简单可靠,不论干线上发生单相接地故障,还是支线上发生单相接地故障,判断结果与实际情况相符。

一种基于多分辨形态梯度技术的小电流接地电网单相接地故障选线新方法

介绍了数学形态学的基本运算以及形态滤波和多分辨形态学梯度技术。分析了小电流接地系统中发生单相接地故障时零序电流的暂态特征。应用形态滤波和多分辨形态学梯度技术对零序暂态电流进行形态学多层分解,通过比较形态学分解系数的极性,达到故障选线的目的。PSCAD仿真实验表明,该选线算法在各种故障情况下均能正确可靠选线,且计算简单,速度快。

基于暂态相电流频率特性的配电网单相接地故障选线方法

对配电网发生单相接地故障后,同一线路故障相与非故障相之间以及故障线路与非故障线路之间的暂态相电流故障分量的能量频带分布差异进行了分析,据此提出一种基于暂态相电流频率特性的配电网单相接地故障选线方法。该方法通过对每条线路的三相电流故障分量进行小波包时频分析,找到各线路非故障相能量最大的频带,通过比较每条线路的故障相与非故障相在该频带内的能量选择出故障线路。理论分析及MATLAB仿真结果表明,该选线方法可以正确选择出故障线路。

消弧线圈接地系统单相接地故障选线装置的研发

随着新的国网《配电网技术导则》对小电流接地系统单相接地故障处理要求的提高,由原来允许带故障运行2小时改为躲过瞬间接地故障后,快速就近隔离故障,这样以前依靠人工试拉方式选线显然无法满足要求,研发更高选线准确率的用于消弧线圈接地系统的选线装置就更为迫切。

高阻型单相接地故障信号的暂态分量影响因素研究

高阻型单相接地故障信号的暂态分量,在故障过渡电阻这一主要影响因素之外,还受到以下影响因素的制约,进而影响暂态判据选线的准确度:配电网发生故障时所运用的系统接地方式、故障发生时的相角、故障发生点距母线的距离、故障发生出线的长度等。其中系统接地方式由于为配电网系统本身的设计所导致,不受故障本身随机性的影响,因而其影响对于研究高阻型单相接地故障特征的暂态分量具有基础意义。本文利用了Matlab-Simulink仿真平台,重点针对过渡电阻阻值、中性点接地方式对高阻型单相接地故障暂态分量的影响进行了仿真分析,着重探究了过渡电阻阻值以及几种中性点非有效接地方式,在接近真实情况的三相不平衡条件下对高阻型单相接地故障暂态分量的影响。结果表明高阻型单相接地故障的过渡电阻较小、系统消弧线圈补偿度较小或中性点不接地,将影响高阻型单相接地故障信号的暂态分量并使得其强度较大、信噪比较高。

基于电压-时间型重合器的配电网单相接地故障自动隔离技术研究

提出了利用选线装置与电压-时间型线路重合器相配合,实现单相接地故障自动隔离与非故障区段自动恢复供电的新技术。讨论了选线装置与电压-时间型线路重合器的配合工作方式,通过第一次重合闸确定故障区段,通过第二次重合闸隔离故障区段。该技术能够快速选出故障线路并隔离该故障区段,有利于故障快速消除,提高系统运行的安全性、可靠性,同时为快速准确的故障定位创造条件。现场的实际运行充分验证了该技术的正确性与可行性。

小电流系统单相接地故障选线研究

我国电力系统按照中性点接地方式的不同可划分为两大类：大电流接地方式和小电流接地方式。简单地说大电流接地方式就是指中性点有效接地方式，包括中性点直接接地和中性点经低阻接地等；小电流接地方式就是指中性点非有效接地方式，包括中性点不接地、中性点经高阻接地和中性点经消弧线圈接地等。这就需要我们研究配电网不同于输电网的特性，寻找可行、有效的选线方法。

过电压在线监测及单相接地故障管理系统的应用

10kV中性点不接地供电系统,随着供电负荷的增大,若对电容电流增大的现象不加以限制,就会对系统造成危害。选择过电压在线监测及单相接地故障管理系统,减少了单相接地故障,提高了供电的可靠性。

小电流接地系统单相接地故障处理方法

随着电力系统自动化水平的不断提高，远动技术的快速发展，以及电气设备的更新换代，越来越多的变电站实行了无人值守，形成了监控站与巡操队模式。晋能电力从实际出发，在吕梁110 kV 以下电力系统采用了中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，选用效果良好的小电流接地系统单相接地故障选线和定时跳闸装置，提高了电网设备安全性、经济性和供电可靠性。

基于互补集合经验模态分解与样本熵算法的接地系统故障选线研究

针对中性点经消弧线圈接地的配电网接地系统在发生单相接地故障时存在故障电流特征不明显、阈值整定困难和故障选线准确性不高等问题,本文提出一种无阈值的基于互补集合经验模态分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)与样本熵的故障选线方法。通过研究故障线路零序电流暂态特性,选定震荡和衰减特征的高频分量作为观测对象,提出基于CEEMD算法的高频分量快速提取方法及故障表征策略,探究基于高频分量的样本熵作为无阈值选线判据的可靠性。模拟建立多场景扰动下中性点经消弧线圈接地系统模型,验证了所提算法在不同线路位置、故障合闸角、接地电阻和消弧线圈补偿度等工程场景下应用的可行性。其中,所提的算法能够实现仅采集半个周期电流的快速故障选线,并且该方法无需设置阈值,不受系统不同运行方式影响,易于多场景故障选线的工程应用。

基于相频特性与多频带分析的小电流接地系统故障选线

根据线路的相频特性将频率分为不同的区段,论证了在选定频段(SFB)内,小电流接地系统健全线路零序电流极性与故障线路相反;应用小波包以适当频率带宽对各线路的暂态零序电流进行分解,小波包系数的符号表示相应频段零序电流的极性;在SFB内按照能量最大的原则,确定各线路暂态零序电流分布最集中的频带所对应的小波包分解树节点,通过比较所有线路暂态零序电流在各自能量最大节点处的小波包分解系数的极性,自适应地实现故障选线。PSCAD仿真试验结果表明,该方法能够准确、可靠地实现电缆—架空线混合传输线的小电流接地系统单相故障选线。

基于模型参数识别法的小电流接地故障选线研究

由于故障电流小、电弧不稳定等原因,小电流接地系统单相故障选线问题始终没有得到彻底解决。文中提出了一种基于模型参数识别的小电流接地选线新方法,对每条线路建立其外部故障下的数学模型,利用零序电压、电流数据求解模型参数,依据得到的线路对地电容判断实际发生的故障是否符合所建立的模型,从而进一步识别出故障线路。经EMTP故障仿真和现场录波数据验证,该方法选线正确、有效,耐过渡电阻能力强,不受消弧线圈和间歇性电弧的影响,并且可以和馈线保护合为一体,满足自动化的要求。

基于零序电流激励的谐振接地系统故障选线测后模拟方法

谐振接地系统单相接地故障零序电流暂态量显著,设计一个高通数字滤波器,提取出零序电流的高频暂态分量。依次假设各馈线为故障馈线,将假定的故障馈线零序电流的高频暂态分量作为激励信号,依据各馈线零序分布电容参数,运用测后模拟法定量地求解电路响应,即求取各馈线零序电流高频暂态分量的测后模拟波形。当假设为真时,各馈线零序电流高频暂态分量的实测波形和模拟波形相吻合,具有极强的相似性;而当假设为假时,实测波形和模拟波形差异较大。对各馈线零序电流高频暂态分量的实测波形和模拟波形在一定数据窗下进行相关分析,并求取各次假设情况下各馈线零序电流高频暂态分量的实测波形和模拟波形的平均相关系数,形成选线判据,实现选线。大量仿真表明,该方法选线准确、可靠。

基于形态学和广义S变换的小电流接地故障选线方法

提出基于数学形态学和广义S变换相结合的小电流单相接地故障选线新方法。数学形态学为一种新型的非线性滤波技术，考虑电力系统的信号特点，选取一种直线型结构元素，滤波时既能消除毛刺状噪声，又能很好地保持信号的形状；广义S变换克服了S变换中基本小波基固定的缺点，有更好的时频分辨率。首先对信号进行数学形态方法滤波预处理，利用对处理后的故障信号进行广义S变换分析得到模时频矩阵，最后对得到的模时频矩阵特征量进行能量分析，选择出故障线路。仿真结果表明，该方法可以在不同工况的情况下准确地进行配电网故障选线。

基于小波变换的中压船舶电力系统接地故障选线方法研究

本文对中性点经高电阻接地的船舶电网单相接地故障过程做了理论分析。运用小波变换提取了船舶电网故障后的零序电流暂态分量。基于提取的零序电流暂态分量和小波变换模极大值奇异性检测理论,建立了船舶电网单相接地故障选线判据,为船舶电网继电保护研究提供参考。最后在MATLAB软件上进行了船舶电网单相接地故障和选线仿真,验证了选线判据的可行性和正确性。

基于多源信息融合的小电流接地系统故障选线方法研究

针对小电流接地系统故障选线难的问题,提出了一种基于多源信息融合的小电流接地系统故障选线方法。该方法以可能发生故障的线路集合、各线路故障特征集合和各线路故障特征规定的量域作为可拓融合的物元三要素,以故障角的大小为权重,把在小故障角下选线准确的能量选线法和大故障角下选线准确的小波包选线法有效融合,并结合重合闸技术实现了准确选线。仿真结果验证了该方法的有效性和合理性。

数字化变电站中小电流接地选线装置的设计

目前35 kV以下数字化变电站的过程层与间隔层之间存在3种不同的架构,分别是IEC 61850-9-1标准、IEC 61850-9-2标准,以及小模拟量传输标准。针对3种架构的特点及小电流接地故障选线装置的特殊要求,提出了在3种不同架构数字化变电站中的选线装置设计方案。深入分析了3种设计方案的优缺点、通用性,以及技术经济性。针对35 kV以下系统电子式互感器的特点以及系统技术经济的要求,提出在35 kV以下数字化变电站中应采用基于小模拟量采样的分布式选线设计方案,该方案通用性最强、技术经济性最好。

基于差分系数和参数辨识的配电网故障选线

针对暂态零序电流特征频段内包含的频率分量太少且不包含幅值较大的低频分量,不利于选线,由此提出一种基于差分系数和参数辨识的选线方法。通过对线路零序阻抗特性进行分析,得出了健全线路和故障线路的零序电流与其自身母线零序电压导数的比值在不同频率下存在差异,依据此故障特征可进行选线;为增强选线方法的准确性和适用性,引入了电容极性对判据加以补充,采用最小二乘法对线路电容进行识别,完善并形成了应用整个首次串联谐振频段故障信息且适用于不同中性点接地系统的选线判据。该方法可充分利用不同频段的暂态信息,理论分析和仿真结果表明,该方法能够准确、可靠的选线且适用性强。