基于不平衡过电压动态抑制的谐振接地配电网单相接地故障保护新方法

现有配电网单相接地故障保护技术在高阻接地故障时无法可靠启动,选相与选线结果易受三相不对称的影响。针对这一问题,提出了基于不平衡过电压动态抑制的谐振接地配电网单相接地故障保护新方法。在三相不平衡过电压动态抑制的基础上,分析了故障前后注入电流与馈线零序电流特征。根据故障发生后注入电流变化量特点构建了接地故障动态感知判据,利用注入电流变化量的相角与幅值分别进行故障相识别与过渡电阻计算,通过比较各馈线零序电流变化量有效值进行故障选线。通过PSCAD/EMTDC仿真软件对所提方法进行验证,结果表明所提方法能够准确识别高阻接地故障,选相与选线结果不受三相不平衡与系统对地电容大小影响。

基于柔性调控零序电压的配电网高阻接地及单相断线故障的选相方法

为提高配电网故障选相的精确性与灵敏度,针对高阻接地故障及单相断线故障,提出利用测算的偏转角进行故障选相的方法。首先,分析了高阻接地和断线故障选相失败的原因。然后,根据测量的对地参数来判别发生了高阻故障还是断线故障。最后,提出了基于柔性调控零序电压的选相方法,即:向配电网中性点注入零序电流,调控零序电压相角分别为配电网三相相电压相角,通过注入零序电流及返回零序电压测算故障偏转角,结合判据即可实现故障选相。PSCAD仿真结果表明,该方法可快速准确地选出20 kΩ的单相高阻接地故障相及线路末端断线故障相,且不受故障位置、故障类型、配电网中性点接地方式等因素的影响。

基于零序电流幅值连调的小电流接地系统故障区段定位方法

为提高小电流接地系统中利用故障稳态特征实现故障定位方法的准确率和抗过渡电阻能力,提出基于零序电流幅值连调的单相接地故障区段定位方法。通过注入信号逐次调控中性点电压,结合各检测区段零序电流特征与过渡电阻、调控系数大小的关系,确定调控范围。不同程度地放大故障特征,获取零序电流幅值稳态量。通过叠加特征增强量与设定阈值比较,从而定位故障区段,并根据零序电流特征的变化趋势实现高阻故障区段判别。仿真结果表明该方法对于不同过渡电阻值均能准确定位故障区段,具有较强的适用性。

基于功角聚类分析的配电网选线保护方法

针对当前配电网保护技术选线准确率较低的问题,提出基于功角聚类分析的配电网选线保护方法。采集每条馈线在不同运行状态下的多种故障特征量,组成历史数据库,通过模糊聚类分析得到故障类与非故障类的聚类中心。提取每条馈线的故障特征实时数据,组成待测特征样本,采用功角相似度分析待测特征样本与历史特征样本之间的相似程度,将待测样本划归到故障类或者非故障类,实现配电网故障馈线的准确选择。利用PSCAD仿真软件对所提保护方法的有效性进行验证,仿真结果表明:所提方法可有效消除单一故障特征受外部干扰造成的选线误判的影响,选线过程无需设定整定值,能够准确实现小电流接地系统的故障选线。

基于零序电压调控的故障选线选相新方法

为解决配网高阻接地故障选线与选相准确率较低的问题,提出了一种基于零序电压调控的接地故障选线与选相新方法。通过分析零序电压调控前后各馈线零序电流的相角特征,根据健全线路与故障线路零序电流前后相角差值的绝对值存在明显区别选取故障线路。在完成故障馈线辨识的基础上,利用零序电压调控前后故障线路的零序电流完成故障选相函数的相角值计算,故障选相函数值较小者所对应的相别即为故障相。仿真分析表明,所提方法不仅将选线与选相方法有效结合,而且调节系数灵活多变,适用于不同运行方式下的低、高阻接地故障。

基于变分模态分解和S变换的故障行波检测方法

针对配电网运行环境复杂,现有行波检测方法HHT和S变换应对强噪声干扰下识别效果不理想的问题,结合变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和S变换有效分解非平稳信号的优势,提出一种耐受配电网噪声的故障行波检测方法,利用VMD将混有噪声的故障行波信号分解,获取不同尺度的固有模态分量IMFs,再经过S变换提取IMF1分量中的瞬时频率,最后准确辨识故障初始行波波头的到达时刻,解决EMD分解过程中模态混叠和端点效应现象,以及S变换在强噪声干扰条件下行波信号检测能力下降的问题。通过ATP/EMTP搭建仿真模型,结果表明,在强噪声干扰的条件下,所提检测方法相比于Hilbert-Huang变换和S变换,抗干扰检测效果更明显。