基于S变换相关度的配电网单相接地自适应有源消弧法

提出了基于S变换相关度的配电网单向接地自适应有源消弧法,有效消除了配电网单相接地故障电弧,提升了电力系统稳定性。采集配电网线路零序电流时序数据,经S变换获取零序电流时频信息矩阵后,计算并获取各线路间时频信息矩阵相关度矩阵,输入卷积神经网络模型,输出单相接地故障选线结果;在故障线路采用基于模糊准PR与PI控制的双闭环自适应控制方法,向配电网故障线路中性点注入零序电流,有效控制注入电流相位以及幅值,迫使配电网故障线路所在相的电压值为0,完成自适应有源消弧。实验结果表明:该方法可有效识别配电网单相接地故障线路,实现配电网单相接地自适应有源消弧,且可尽快完成单相接地自适应有源消弧工作,保证配电网安全稳定运行。

“S注入法”接地选线原理分析与改进

介绍了电力系统中小电流接地系统发生单选接地故障时的系统参数的变化特征,对现有小电流接地选线装置应用的选线原理和方法进行比较、分析,并就基于"S注入"法原理的小电流接地选线方法进行探讨,提出了采用突变量比幅、信号相位检测和双频注入三种方法来提高选线准确性.

基于两步降维的单相接地故障发生时刻估计算法

为准确估计单相接地故障发生时刻,本文提出一种基于两步降维的配电网单相接地故障发生时刻估计算法。该算法利用经验模态分解构建滤波器,根据馈线零序电流建立高维特征数据集,经过主成分分析法及希尔伯特变换映射算法将高维数据两次降维后得到二维特征数据集。利用基于密度的聚类方法自适应地将数据分为故障数据和非故障数据两类,从而估计故障发生时刻。文中设计了包含7种常见高阻接地介质的11组实验,对该算法的故障时刻辨识精度进行验证,结果表明,该算法精度在7.3 ms以内,对瞬时性故障能够有效识别故障时段。

基于S变换的配电网零序导纳故障选线方法

配电线路零序导纳时频分布反映了线路自身特性,与故障状况无关,据此提出一种基于S变换零序导纳分布特性的配电网单相接地故障选线方法。对单相接地故障的零序电压及各条线路零序电流进行S变换,分别得到相应信号的时频特征分布。根据故障电压、电流时频特征分布计算各线路导纳的时频分布矩阵,利用有效频带内零序导纳的相位分布构造选线判据。实验结果表明,本文提出的零序导纳选线方法能够准确有效地选出故障线路并具有更好的适应性。

基于FTU和“S”信号注入法的配电网接地故障定位技术的研究

配电网由于分支多、接地电阻大,单相接地故障定位问题长期以来没有得到很好解决。提出了FTU与'S'信号注入法相结合的配电网单相接地故障定位技术,利用线路FTU检测线路零序电压和零序电流判断接地故障的区段,再向线路中注入'S'信号,沿线路利用电磁感应原理检测该信号,从而确定接地故障点的准确位置。为了保证'S'注入信号不受线路对地电容的分流影响,深入研究了FTU配置的临界区段长度计算方法。该定位方法可实现带电准确快速定位,现场试验充分验证了该技术的正确性与可行性。

基于相电压差值极性的配电网单相接地故障检测方法

针对现有配电网自动化设备和方法难以快速准确检测线路单相接地故障的问题,提出一种基于相电压差值极性的配电网单相接地故障检测方法。通过分析配电网线路单相接地故障时的电压幅值特征,考虑中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统的区别,揭示线路单相接地故障时故障相与非故障相的电压幅值关系。利用故障相与非故障相的电压幅值特性,定义线路的电压差值极性系数Q,建立相应的单相接地故障检测判据,实现线路单相接地故障的快速检测。仿真结果表明,所提方法能够有效检测线路单相接地故障,检测结果不受中性点接地方式、负荷波动和故障角度的影响,具有较好的抗高阻故障能力。现场试验表明,所提方法可在3 ms内检测线路是否发生单相接地故障,可有效检测2.5 kΩ过渡电阻的单相接地故障,具有较好的工程适用性。

基于小波分析的配电网单相接地故障智能化检测方法

常规的故障智能检测方法主要是根据故障发生后,配网结构的变化来定位故障,并未考虑到故障注入信号的电流相位,检测效果不佳。文中设计了一种基于小波分析的配电网单相接地故障智能化检测方法,该方法可以检测单相接地故障注入信号的电流相位,确定配电网单相接地故障的耗散功率。基于小波分析的配电网接地故障智能定位算法可以找出瞬时、奇异的电气信号,避免过渡电阻对故障检测的影响,从而实现对配电网故障的精准检测。文中采用仿真实验的方式,验证了该检测方法的检测效果,证实了该方法能应用于实际生活。

参数不对称配电线路的等效模型与接地故障检测方法

为了提升配电网高阻接地故障检测的灵敏度,提出基于配电线路参数不对称度跟踪监测的单相接地故障检测方法。针对配电网各线路分布参数具有随机差异性的特征,定义了表征线路参数不对称的参量,论证了配电线路形成零序电流的临界条件和流通路径,建立了计及线路参数不对称随机差异性的配电网零序网络等值运算模型,提出了配电线路对地阻抗和不对称度等参量测量方法,实现了单相接地故障选线、选相和过渡电阻测量。根据故障类型优选故障检测方案,高阻接地时人为调控零序电压提高故障检测灵敏性,低阻故障时仅依赖零序电气信息变化量快速检测故障。仿真实验结果验证了所提检测方法的有效性。

一种配电网单相接地故障判断新方法及其应用

准确判断单相接地故障,是馈线自动化关键技术之一。基于时频谱突变原理,提出了一种利用Daubechies db4-db8小波变换提取突变特征量,运用非定项属性决策原则,进行单相接地故障施行判断方法。开发了相应的智能柱上开关;介绍了实际物理模拟试验结果;某山区配电网变电站的现场试运行表明,单相接地故障判断准确性达到100%,验证了该方法的准确性和实用性。

配电网单相接地故障选线方案

配电网单相接地故障选线问题由来已久,以往的研究主要集中在相对理想情况下的基于单一特征量的选线方法,而缺乏对单相接地故障的准确确认和对故障信息的充分、有效利用,并且对选线判据在复杂条件下的自适应性和容错性的分析不够深入,这就导致了在实际的生产运行中难以正确实现既定的选线方法,最终容易造成误选。该文首先区分可能造成混淆的故障类型;然后提出了同时运用电压、电流分量的自适应性强、容错性能好的内积选线判据;最后,提出考虑极端情况下的补救方法,从而实现了选线方法在理论上的完备性。大量的EMTP仿真分析结果都表明,该方法能够准确地判定单相接地故障、可靠地选出接地线路,具有很强的鲁棒性。

补偿电网单相接地故障选线

由于消弧线圈补偿电流的加入,使故障馈出线的零序测量电流的相位和幅值发生变化,更增加了小电流接地选线的难度。在详细分析补偿电网零序测量电流分布的基础上,将消弧线圈补偿电流融入小电流接地选线计算和判断中,提出一种新的、针对补偿电网和基于单相接地故障工频稳态量分析的小电流接地选线算法。EMTP仿真分析显示了该算法具有较高的保护裕度。初步挂网运行试验也证明了该算法选线准确性较高。

基于可辨识矩阵的单相接地故障选线新方法

配电网单相接地故障时的故障电气量微弱,必须设法突出故障电气量才有助于提高选线的准确率。针对电气量的幅值比较选线原理,提出了基于可辨识矩阵的幅值比较选线判据。构造了幅值特征量的可辨识矩阵,可辨识矩阵中的元素为各线路中每2条线路幅值特征量的差,使各线路的幅值特征量作相对比较,有效地拉大了故障线路和非故障线路故障判断量的差距,突出了最大故障特征量,极大地提高了保护裕度。ATP和MATLAB仿真验证了该方法的可行性和有效性,能有效地提高选线的准确率。该方法适用于任何一种基于电气量幅值比较原理的选线保护。

应用模糊理论实现配电网单相接地故障判别

对中性点非有效接地系统单相接地故障特征和故障选线算法进行了研究,通常采用的单一故障选线方法只对部分故障信息进行处理,判据适应性差,选线可靠性不高。针对这一问题,把模糊理论应用于故障选线,根据利用各种故障信息的原则,在各个故障信息域内选择有效的算法,通过建立各算法的故障测度隶属函数和权系数隶属函数,融合各种故障信息,综合多种故障选线方法,使选线性能得到提高。高压动模实验故障数据验证了文中方法的正确性。

基于分布式行波检测的配电网单相接地故障定位方法

为解决复杂树型配电网长期存在的单相接地故障精确定位难题,分析了故障行波模量的传输特性,提出了一种基于两种行波原理组合的故障定位新方法。该方法首先建立多端定位算法查找故障主干线路,缩小故障定位范围;然后提出基于行波模量时差的双端定位算法,利用行波线模分量与零模分量的行波传输时差准确计算故障距离;最后,综合利用多端与双端定位结果确定故障精确位置。经仿真验证,该方法仅需在部分配电线路末端安装行波定位装置即可实现配电网全网线路的精确故障定位,有效节省了装置投资成本,具有数据处理量少、算法实现简单等优点。

放射型馈线故障段的主-被动联合检出方法

配电网拓扑复杂,仅依赖被动的检测方法不能灵敏可靠地反映故障位置。考虑中性点接地方式的变动规则,应用分布式自治模式检测故障前后及中性点变动前后量测到的故障量差异,可实现放射型馈线故障段主-被动联合检出及隔离。首先,利用主干馈线故障点上游与下游的暂态零序电流方向参数构建主干线故障段的被动检出判据;然后,根据消弧线圈补偿度变化前后首端监测工频零序电流相角差构建分支故障段的主动判据,完成放射型馈线故障段的主-被动联合检出;最后,确定故障区段后中性点投入小电阻,根据故障点上游零序电流变化来确定是否需故障隔离。该方法利用中性点运行方式的主动变动及配电自动化完成故障区段定位及隔离,简单易行,可增强配电网单相接地故障定位的可靠性,减小配电网主站负担。

采用新型补偿电网结构实现单相故障选线方法

针对配电网单相接地故障选线准确率不高的问题,采用新型补偿电网结构,分析单相接地故障时人为中性点前后零序电流及补偿线圈零序电流的相位特征,利用数学工具对这三个零序电流进行相关分析处理得到一个判断量,根据判断量选出故障线路.研究结果表明:在不同补偿量下仍能实现准确选线,该方法是有效的.

基于行波检测的水电配电网单相接地故障定位

对单相接地故障进行精准定位有利于提高水电配电网供电质量、减少断电造成的损失。为此,针对传统定位方法存在的定位误差大、检测耗时长的问题,设计了基于行波检测的水电配电网单相接地故障定位方法。定位过程共分为两个阶段:一是水电配电网单相接地故障选线,确定发生故障的线路。二是针对行波信号中存在噪声的特性,将行波检测法中的双端法与二进小波变换过程相结合,借助于二进小波变换的消噪作用和异常点定位能力,对单相接地故障位置进行精确定位。实证结果表明:与传统定位方法相比,利用行波检测方法后的定位误差更小、故障检测时间更短,为水电配电网单相接地故障的及时修复奠定了重要的基础。

配电网单相接地选线的一种新方法与实现

分析了配电网单相接地系统的故障特征,提出了“残流法”,一种新的选线方法,可将单相接地故障准确地检测出来。通过电力系统动态模拟试验的方法加以论证,说明采用单相接地故障零序电流“残流”的幅值特征量是单相接地微机保护选线的有效判据。为配电网单相接地系统实现准确检测出故障线路提供了又一个重要依据。

单相接地配电系统合环操作分析

在配电系统单相接地故障处理过程中,合环调电操作是调控人员有效分割母线、确定故障范围的重要手段。合环电流及单相接地故障电流均会对系统稳定性及合环操作的安全性造成影响。在阐述配电系统合环潮流以及中性点非直接接地系统单相接地故障电流的基础上,分析了配电系统单相接地情况下合环调电操作的可行性及校验项目,并以一实际故障处理案例说明配电系统单相接地情况下合环操作策略及其在故障处理中的作用。

用于配电网单相接地故障选线的注入信号检测技术

注入信号法已广泛应用于配电系统单相接地故障选线。注入信号的幅值与工频信号相比十分微弱,能否可靠、准确检测出注入信号就成为选出接地线路的关键。在分析注入信号幅值和频率对检测影响的基础上,设计一种模拟滤波与数字滤波相结合的注入信号检测方案。模拟滤波采用双T滤波器,主要完成工频陷波和对注入信号的选频放大;数字滤波采用差分滤波器和带通滤波器,对直流分量、基波和各次谐波进一步衰减,并准确提取注入信号。采用PSPICE和MATLAB分别对模拟滤波电路和数字滤波器性能进行仿真分析,结果表明所设计的滤波系统能够准确、可靠地对注入信号进行检测。