基于相位差的不对称配电网接地故障选相方法

在配电网中性点不接地及经消弧线圈接地系统中,针对传统接地故障选相方法未考虑泄漏电阻及三相不对称情况导致过渡电阻较高时选相错误的问题,论文提出了基于相位差的不对称配电网接地故障选相方法,考虑线路泄漏电阻及三相不对称参数,分析了故障相电压和故障前后中性点电压变化量的相位差与消弧线圈补偿状态及线路参数的内在联系,得出了接地故障选相判据,最后提出了配电网接地故障选相方法实现方案。在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建配电网接地故障模型,仿真结果表明在不同过渡电阻及消弧线圈不同补偿状态下判据均适用,验证了所提方法的可行性。

基于双电压互感器的中性点不接地配电网对地参数实时测量新技术

为解决中性点不接地配电网对地参数测量过程中互感器内阻抗及消谐电阻导致的测量误差以及无法直接测量对地泄漏电导的问题,该文提出基于双电压互感器的中性点不接地配电网对地参数实时测量新技术,采用双电压互感器:在配电网零序电压互感器开口三角侧注入特征频率电流信号,信号注入单元等效为恒流源;同时在另一开口三角侧空载的零序电压互感器测量返回的该特征频率电压信号,利用双电压互感器构成特征信号的循环回路,实现对地电容与对地泄漏电导的实时测量。在特征信号回路中,电流注入与电压测量单元直接作用于对地参数支路,利用特征频率信号流通回路的阻抗分布特性,从原理上消除测量等效电路中互感器内阻抗引起的测量误差,以及消谐电阻对参数测量的影响,大幅提高了配电网对地参数测量的精度。在PSCAD/EMTDC仿真环境及长沙市某变电站10 kV侧对提出的对地参数实时测量技术进行仿真分析与工程现场实测分析,分析结果表明该方法测量精度高,且参数测量过程具有安全、简便、经济的特点。

基于接地变压器绕组分档调压干预的配电网主动降压消弧与保护新方法

针对配电网消弧柜技术无法灵活调控系统零序电压,以及有源电压消弧技术电力电子与控制电路复杂、硬件实现困难的问题,提出基于接地变压器绕组分档调压干预的配电网主动降压消弧方法。通过将分档调压接地变档位抽头进行接地,对故障相电压进行分级调控,主动将故障电压抑制到电弧重燃电压以下,实现接地故障可靠消弧。进一步提出基于零序电流增量的接地故障主动辨识及选线方法,通过调控接地档位,逐级放大故障残流,实现永久性接地故障馈线的灵敏辨识。在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建典型非有效接地10kV配电网单相接地故障模型,对所提方法进行验证,仿真结果表明该方法能够可靠消除瞬时性弧光接地故障,动态感知及抑制永久性接地故障电流,并实现接地故障馈线的准确判别。

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。

基于有源逆变分相注入的电压消弧与位移电压抑制方法

针对配电网发生单相接地故障时极易产生电弧,以及在非故障情况下由于三相对地参数不相同而导致的三相电压不对称问题,提出一种基于有源逆变分相注入的电压消弧与位移电压抑制方法。在三相线路首端分别挂接有源逆变,通过脉宽调制信号控制有源逆变电路的输出电流。当配电网出现单相接地故障时,有源逆变向系统分相注入零序电流,通过零序回路调节故障相电压,将故障相电压钳制为0 V,破坏电弧重燃条件。在非故障情况下,当配电网对地参数不对称而导致三相电压不对称时,有源逆变向系统分相注入零序电流,通过零序回路调节中性点电压,钳制中性点电压为0 V,实现中性点位移电压抑制。仿真结果表明,该方法可有效破坏电弧重新燃弧条件以及抑制中性点位移电压。

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。