Research on Fault-feeder Selection Dvice

The compensation current of the arc-suppressing coil makes the phase and amplitude of zero-sequence measurement current of the earthed fault feeder to vary. It is very hard to detect the fault feeder by using existing detectors based on single method. In this paper, integrative feeder selection strategy—zero sequence current increment method and the direction of transient current— is put forward. Based on the integrative feeder selection strategy, the design of fault-feeder selection device for one-phase-to ground fault on resonance grounding system is presented. For the purpose of testing and validating the operating principle of the device, the experiment of single-phase-to-ground fault has been carried out on the simulation of 1.2 kV power network. The results from many repeat experiments show that stability of the fault selection device is satisfactory.

考虑负荷停电差异化的配电自动化终端混合优化配置方法

成本低且安装灵活的故障指示器(FI)常与具备远程遥控能力的馈线远程终端单元(FRTU)协同完成配电网的故障定位和隔离,以缩减负荷停电时间。在配电网各开关位置或分支线路上,有选择性地部署配电自动化终端的FRTU和FI,可减少故障停电损失费用。为此,提出了考虑各供电负荷停电差异化的FRTU和FI的混合优化配置新方法。首先,根据待分析负荷、故障点、上级110 kV/35 kV变电站以及联络开关的相对位置,考虑FRTU和FI协同作用下的故障定位、故障隔离和供电恢复全过程,建立基于FRTU和FI混合配置方案的各供电负荷差异化停电时间关系式。然后,构建了以FRTU和FI的全生命周期成本费用和故障停电损失费用之和最小为目标的混合优化配置数学模型,并完成优化求解。最后,在CSG 53节点测试系统上验证了所提方法的有效性。

基于柔性互联装备主动控制的配电网故障定位方法

Sen变压器可实现配电网的柔性互联,但其接入后故障电流的双向流动导致原配电网故障定位方案不再适用。针对该问题,提出一种基于Sen变压器主动控制的柔性互联配电网相间短路故障定位方法。该方法通过Sen变压器的主动调相控制调节其等效变比,利用波形相似度提取Sen变压器调相控制前、后电流波形的相位差异,并构造自相关系数比值判据,从而实现配电网故障区段的准确定位。所提方法无需电压信息,兼容分布式馈线自动化系统,对通信要求低且无需数据同步,提高了配电网故障区段定位的准确性。基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提方法的正确性和可行性。

基于FTU的配电网单相接地故障定位与恢复方法

配电网发生最多的故障是接地故障。针对准确地检测隔离接地故障线路并尽快恢复供电,提出基于配电开关监控终端(FTU)的配电网单相接地故障定位与恢复方法。利用配电网各节点FTU的小波包变换暂态选线及相电流暂态特征选线技术,结合故障路径自适应处理控制策略,配合首开关延时合闸逻辑,从而实现多分支配电网故障定位与自动隔离恢复。所提方法能够快速选出故障线路并隔离故障区段,有利于故障快速消除,提高系统运行的安全性、可靠性。

基于拐点密集区凹凸波动特性的直流配网故障检测方法

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流配电网具有不存在换相失败等优点。但换流器存在低惯性、弱阻尼等特性,导致故障电流上升速度快且峰值高,对系统危害极大。针对直流配电网发生单极接地故障难以准确选择故障馈线的问题,提出了一种基于拐点密集区凹凸波动特性的直流配网故障检测方法。首先,利用变分模态分解算法对各馈线零模电流进行分解,选取特征分量。然后,计算特征分量的二阶导数,选择拐点密集区并进行归一化处理,得到各馈线的凹凸波动性。最后,判定凹凸波动性与其他馈线相异的线路为故障线路。仿真结果表明,所提方法能够快速识别故障馈线,且受过渡电阻、采样频率、数据窗和噪声等因素影响小。

基于改进Hough变换的消弧线圈接地配电网故障选线新方法

针对配电网在电压过零点和高阻故障时刻选线不准确的问题,提出一种适用于谐振接地系统单相接地故障的选线新方法,利用优化后的变分模态分解对各馈线零序功率进行处理,遴选出与原始零序功率相关强度最高的本征模态函数IMF(k),将IMF(k)转换为JPG格式的二维图像,再利用Hough变换检测技术,得到故障起始阶段IMF(k)的拟合直线及夹角;对各支路模态量拟合直线夹角进行比对处理,将最小综合相关系数值对应的馈线确定为故障馈线;仿真结果表明:该方法不受接地电阻、故障相角、噪声干扰、数据缺失等因素的影响,验证了所提方法的有效性。

基于LADRC的柔性多状态开关平滑切换策略

为实现多端口柔性多状态开关(flexible multi-state switches,FMSS)在所连馈线发生故障时的平滑切换,该文提出一种基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)的平滑切换策略,使用LADRC代替比例积分(proportional integral,PI)控制器的直流电压外环并设计解耦状态观测器以便控制器参数调节,引入内环电流指令值反馈以减小其在控制模式切换时的变化幅度,实现FMSS控制模式的平滑切换。通过MATLAB/Simulink仿真,验证了馈线故障出现在PQ或UdcQ控制端口的连接处时,采用基于LADRC的平滑切换策略均可显著减小FMSS的直流电压偏移率,使端口有功功率过渡平滑,迅速恢复稳定,更好地实现了多端口FMSS控制模式的平滑切换。

基于5GLAN技术的配网智能分布式馈线自动化系统实用方案

为解决配电网智能分布式馈线自动化系统现有光纤通信方案存在建设成本高、运维困难及可拓展性差等难题,文章利用5G LAN全互联二层通信高可靠低时延网络技术,提出基于5G LAN技术的配电网智能分布式馈线自动化系统快速对等通信和组网实用化方案。文章围绕5G LAN适配应用、网络拓扑、业务通信指标等几个关键方面进行分析,开展实网试验验证,验证结果表明5G LAN通信技术满足智能分布式馈线自动化系统应用要求,可以快速、精确地切除故障,实现故障自愈,对提高配电自动化系统的智能化数字化运行水平和供电的可靠性有较高的实践应用价值。

基于多故障特征融合的直流配电网单极故障选线方法

为保障直流配电网的可靠运行,提出一种基于多故障特征融合的单极故障选线方法。首先,分析直流配电网单极接地故障后各馈线零模电流及母线零模电压的特征;其次,利用各馈线的零模电流波形、零模电流与母线零模电压间夹角及能量大小的差异,构造零模电流相关性、零模电流与母线零模电压夹角余弦及能量相对熵3种判据;最后,利用模糊理论实现3种选线判据的融合,将故障测度最大的馈线判定为故障馈线。PSCAD仿真验证表明,该方法可克服单一选线方法的局限性,有效提高故障选线可靠性。

配电网集中式馈线故障自动化定位方法研究

配电网线路众多且纷杂,加上恶劣的环境,查找故障的难度大,需要耗费大量的人力和物力。为此,研究了一种配电网集中式馈线故障自动化定位方法。利用录波器采集行波信号并利用小波变换方法对信号进行去噪处理。利用VMD方法分解行波信号,确定分解后每个模态分量的边际谱,提取每个模态分量的特征,包括频谱均值、方差、带宽、最高幅值对应的频率,组成特征量集合。输入特征,利用多分类SVM模型定位故障类型并通过行波法确定故障位置,完成配电网集中式馈线故障自动化定位。结果表明,所研究方法的定位误差达到相对最小值,定位结果更准确。

基于智能软开关的柔性互联配网相间短路故障定位方法

智能软开关(soft open point,SOP)可实现配电网的柔性互联,但故障电流的双向流动将导致原有配电网故障定位方案不再适用。针对该问题,该文提出一种基于SOP主动控制的配电网相间短路故障定位方法。该方法通过SOP检测端口电压跌落情况来判别两相短路和三相短路,针对两相短路故障,SOP采取抑制负序电流的控制策略,馈线终端单元(feeder terminal unit,FTU)采集各自的负序电流信息,主站可利用各个FTU上送的负序电流差异识别故障区段;针对三相短路故障,SOP采取主动注入特征信号的控制策略,FTU采集各自的特征电流信息,主站利用各个FTU上送的特征电流差异识别故障区段。该文所提方法无需额外配置方向元件且能较好地兼容现有馈线自动化系统,提高了柔性互联配电网故障区段定位的准确性。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了新方法的正确性和可行性。

配电网主站馈线故障区段自动隔离方法

针对传统隔离方法不能准确判断馈线故障区段,导致隔离时间过长、直流电压峰值高的问题,提出了一种基于网架结构和关联矩阵的配电网馈线故障区段自动隔离方法。首先根据典型的配电网网架结构搭建了配电网模型,获取配电网节点的关联矩阵;根据配电网主站馈线故障类型获取故障等效电路;根据关联矩阵元素取值生成馈线开关开断前的电流,提供故障判断和定位依据,优化故障区段自动隔离流程,完成配电网主站馈线故障区段自动隔离方法的设计。将设计方法应用于配电网发生单相接地短路故障时的馈线自动隔离算例中。结果表明:在不同位置的故障区段下,与两种传统方法相比,设计故障区段自动隔离方法能有效降低故障直流电流的峰值,清除故障电流的耗时更短。所提方法具有较高的准确率和效率,提高了系统的可靠性和经济性。

基于系统保护的配电网馈线故障处理技术

本文探究了基于系统保护的馈线故障处理技术。相比于基于重合器的馈线故障处理,该技术具有故障识别精准、故障隔离及时、自动化程度高等特点,在保证配电网可靠运行和提供电能质量方面有良好效果。馈线系统保护采用主保护和后备保护相结合的方式,确保在通信发生故障的情况下也能快速隔离故障。从实验结果看,系统保护装置可以在150 ms内完成故障处理,满足配电网安全、可靠运行的要求。

基于零序导纳幅值比的同母两回线异相接地复故障选线方法

消弧线圈接地系统发生同母两回线异相接地故障时,常规选线装置存在准确率不高的问题。针对消弧线圈接地系统发生的同母两回线异相接地复故障选线难的问题,文中通过线路首端的零序电流和母线零序电压信息获得线路的零序导纳,分析消弧线圈接地系统发生同母两回线异相接地故障特征,发现故障线路零序导纳的幅值大于非故障线路零序导纳的幅值,在高阻接地时仍呈现出此特征。在此基础上提出了基于零序导纳幅值比的消弧线圈接地系统同母两回线异相接地复故障选线方法,利用故障线路与非故障线路零序导纳幅值的差异建立故障选线判据,将所有故障线路全部选出。PSCAD仿真结果表明,该选线方法准确率高,不受故障位置、消弧线圈补偿度的影响,具有较强的耐受过渡电阻的能力。

基于就地化保护型的架空线路馈线自动化系统研究

通过对现有架空线路馈线自动化技术的分析,文章提出了一种基于就地化保护理念的改进方案,以应对电网中频繁发生的短路故障问题。对就地化架空线路馈线自动化关键技术方案进行了详细阐述,强调了其在快速故障检测和隔离中的关键作用。通过对特定配电线路的案例进行分析,展示了就地化智能开关安装点的配置方法以及无通道保护技术在实际应用中的效果。通过应用分析,验证了就地化保护型架空线路馈线自动化系统在提高配电网故障处理效率、缩短恢复时间以及提升系统整体稳定性方面的显著优势。

配电网自适应智能型快速故障定位与就近隔离技术研究

提出一种基于配电网分级保护的自适应智能型快速故障定位与就近隔离技术方案,主要阐述该方案的线路保护配置、馈线自动化策略、保护逻辑原理以及故障隔离与供电恢复过程等内容。所提方案无须依赖通信和配电自动化主站系统,便能够实现故障的快速定位与就近隔离。

基于电力线载波通信的分布式馈线自动化故障定位方法

为提高分布式馈线自动化故障定位的准确性,文章提出一种基于电力线载波通信的自动化故障定位方法。首先,利用馈线节点上的数据采集设备,采集分布式馈线节点数据;其次,提取馈线故障特征,并检测馈线故障;最后,基于电力线载波通信自动化定位故障点校准故障定位结。通过实验证实,应用该方法后,能够显著提高故障定位的精度,为馈线的故障定位提供一种更加准确的解决方案。

基于IELM算法的配电网故障区段定位方法在集中式馈线自动化中的应用

作为集中式馈线自动化的重要内容,配电网故障区段定位是馈线自动化系统进行后续故障隔离及恢复供电的基础,因此具有一定的研究价值。以传统ELM算法为基础,以提高全局寻优能力及减少局部收敛概率为目标,对传统ELM算法模型进行了改进,提出了基于IELM算法的配电网故障区段定位方法,并以IEEE33节点双电源配电网为仿真测试系统进行测试。结果表明,所提方法可有效提高故障区段定位的准确性、容错性及效率。

智能配电网馈线自动化终端故障定位与隔离方法

智能配电网是一种利用先进的信息通信技术和自动化技术,实现电能高效、安全、可靠、经济和环保传输与分配的现代电网系统。其中,馈线自动化终端是实现智能配电网自动化的关键设备,主要负责故障检测、定位、隔离和信息回传等功能。文章分析了智能配电网馈线自动化终端的技术要求,提出了一种创新的故障定位与隔离方法。通过案例研究,验证了所提方法在提高故障处理效率和电网运行可靠性方面的有效性。

基于5G通信时延的配电网馈线自动化切换方法

针对5G通信不确定时延导致数据传输时间难以预测,从而影响馈线自动化(FA)系统故障响应及时性和决策准确性的问题,提出一种基于5G通信时延的配电网FA切换方法。首先,建立馈线终端之间的拓扑关系,根据FA系统中每一分支的最大通信时延计算得到FA系统的实时通信时延;其次,针对不同时延下不同FA策略故障处理速度的历史数据,通过层堆叠长短时记忆神经网络(LSTM)模型进行训练,学习出不同通信时延下故障处理速度最快的FA策略;最后,根据层堆叠LSTM模型的学习结果,选择切换到当前通信时延下故障处理速度最快的FA策略。试验结果表明:该方法能有效应对5G通信的不确定性时延对FA系统的影响,保障FA系统可靠运行;此外,与其他机器学习方法相比,层堆叠LSTM模型在预测准确性和预测时延方面具有优势,能够有效提高馈线终端系统的自适应能力和故障响应速度。