非巨灾型地震Natech事件中储罐泄漏致多米诺效应动态演化分析

为探究地震作用下地裂缝诱发的非巨灾型Natech事件对储罐泄漏火灾多米诺效应的影响,提出1种基于Natech情景假设的GERT-DBN演化分析模型。该模型将非巨灾型Natech事件的时空演化与概率预测相结合,基于量化的情景信息,明确组成多米诺事故情景的主要失效储罐组合及其发生概率;在储罐受不同程度地裂缝损伤的失效情景假设下,获得多米诺效应升级概率伴随事故情景演化的变化规律,实现储罐多米诺事故升级概率的动态预测,并应用实例进行预测验证。研究结果表明:实例加氢站储罐组事故情景下,地震及其次生地裂缝损伤的增大与热辐射累积产生耦合作用会加速多米诺事故升级;多米诺事故升级概率在储氢罐失效前伴随事故演化逐渐下降;安全防护系统效用会一定程度上受到地裂缝损伤影响。研究结果可为非巨灾型地震Natech事件中的风险研判与管控工作提供参考。

基于小波-神经网络的小电流接地选线的研究

研究了小波分析理论和人工神经网络技术在小电流接地系统单相接地故障选线中的应用。介绍了小波变换的奇异性检测理论和模极大值理论,神经网络的结构和改进算法,以及两者结合的选线方案。通过小波变换提取故障时各支路出线零序电流信号中的故障特征,作为神经网络的输入向量。建立典型的三层BP网络模型,从小电流接地系统动态仿真模型中采集大量样本训练网络,并针对不同故障模式进行测试。仿真实验的结果表明该方法能够准确、可靠地实现故障选线。

主动转移型熄弧装置长馈线重载应用问题分析

为分析明确主动转移型熄弧装置在长馈线重载运行时是否存在熄弧困难的问题,建立了单相接地故障时变电站内故障相接地后的等效电路,理论推导了流过故障点的电流表达式。基于ATP-EMTP,对变电站内故障相接地后流过实际接地点的电流进行了数字仿真,得出了流过实际接地点的电流与单相接地过渡电阻的关系。通过实际测量、国外实验结果和行业标准要求等途径得出了实际当中单相接地过渡电阻的范围。根据上述研究结果,搭建实验电路,在实际中可能遇到的最不利熄弧条件下,对主动转移型熄弧装置的熄弧性能进行了测试。实验结果表明:当单相接地故障点的电弧长度超过1.5 mm时主动转移型熄弧装置就能熄灭电弧。综合上述分析结果表明主动转移型熄弧装置在长馈线重负载的情况下不存在熄弧障碍。

基于线路暂态重心频率的配电网故障区段定位

针对小电流接地系统接地故障区段定位问题,提出一种基于线路暂态重心频率的配电网故障区段定位算法。在推导故障线路上游和下游导纳随频率变化关系的基础上,利用故障点两侧线路零序电流重心频率各异的特征,实现故障区段的判定。为减小快速傅里叶变换频谱分析存在的频率提取误差,采用K-means聚类算法,对各区段线路暂态重心频率进行聚类分析。当在特殊故障点时,通过补充重心频率的幅值信息确定故障区段。PSCAD/EMTDC仿真表明,无论是中性点不接地系统还是谐振接地系统,所提方法均能准确判定出故障位置。该方法只需要采集零序电流的信息,不需要各检测点时间同步,具有上传信息量少和一定容错能力的优点。

一二次配合的配电网故障处理

针对短馈线继电保护配合和中性点非有效接地配电网单相接地故障处理问题,分别提出了一种一次设备与二次设备协同配合的解决方案。采取在故障率较高的分支断路器处配置限流电抗器的方法,实现分支线故障快速切除而不影响馈线其他部分正常供电。采用故障相接地实现及时可靠熄弧,并利用故障相接地前后和故障相接地断开前后系统零序电压和各处零序电流的变化规律,实现单相接地选线、定位和选段跳闸。论述了所提出解决方案的工作原理,详细分析了关键技术问题。基于所提出原理研制出的产品都经过测试验证了其可行性。

采用自适应神经模糊推理系统的配电网故障分类方法

配电网故障分类对配电网故障诊断、事故后分析具有重要作用。提出了一种基于自适应神经模糊推理系统(adaptive network-based fuzzy inference system,ANFIS)的中性点非有效接地系统的故障分类方法。利用小波变换提取故障特征频带内的暂态信号,基于统计量构造了用于故障分类的特征向量,研究了所构造的特征量在不同类型故障下的规律。利用自适应神经模糊推理系统,设计了一种用于小电流接地系统故障分类的方法。在PSCAD/EMTDC中建立了仿真模型,利用仿真样本对系统进行训练,测试样本的验证结果表明该方法具有较高的分类准确性。在中性点接地方式变化以及系统拓扑结构变化的情况下,研究了该方法的适应性,结果表明该方法的适应性良好。

智能接地配电系统关键参数设计

为了更好地应用智能接地配电系统解决中性点非有效接地配电系统单相接地故障处理,在对其基本原理简要论述的基础上,深入分析了接地开关合闸和分闸瞬间暂态过程及其抑制措施、单相接地选相错误的容错和纠错措施,在此基础上得出了接地中间电阻的设计参数。对智能接地配电系统中,中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统在永久性单相接地时的选线和定位方法进行了研究,并探讨了参数设计问题。针对断线不接地等超高阻接地选线问题,提出一种根据脉冲接地变压器投入之后和之前零序电流比值进行选线的方法。仿真分析和实验结果与理论分析一致,表明了所述方法的可行性和有效性。

RBF网络在小电流接地系统故障选线中的应用

如何准确实现故障选线是小电流接地系统长期存在的难题,现有的选线方法和装置,都存在着许多不足。针对这种情况,以理想的建模为背景,以提高小电流接地系统的故障选线准确率为目的,提出了基于RBF神经网络的故障选线方法。RBF神经网络是一种局部逼近的神经网络,选取高斯基函数作为RBF基函数。文中在理想情况下建立一个模型,选取各条线路的零序电流、零序有功和零序无功作为输入的特征电气量,保证了故障线路特征选取的一般性;然后利用RBF神经网络强大的自适应、自学习能力,对电气特征量进行训练,保证了其快速的收敛性以及选线的准确性。文中的仿真结果表明,利用训练好的RBF神经网络可以实现故障选线,不但准确而且可靠,具有一定的可行性。

基于电压信息的配电网断线故障定位

为利用配电自动化系统实现断线故障定位,定量分析了断点两侧伴随不同过渡电阻接地情况下的中压馈线电压以及配电变压器低压侧电压特征。提出了一种基于馈线终端单元(FTU)和配电变压器终端单元(TTU)上报的电压稳态信息的断线故障定位方法。并对其适应性进行了分析。对分布式电源接入对断线故障特征的影响也进行了分析。提出了单相接地故障处理技术和基于电压特征的断线故障处理技术协调互补的建议。基于PSCAD软件对示例配电网进行了仿真以验证提出的方法,仿真结果表明文中提出的断线故障电压特征正确、断线定位方法有效。

配电网单相接地故障处理保护化关键技术

为了提高中性点非有效接地系统单相接地故障处理能力,论述了变电站内外单相接地保护化的实现方式。探讨了跳闸延时时间、重合闸后故障性质判断、零序电压变化暂态过程影响的克服、间歇性弧光接地的处理、相继故障处理等关键技术问题及其解决途径。阐述了构筑消弧线圈系统、站内单相接地保护和调度自动化系统自动推拉组成的单相接地故障处理三道防线的概念,提出了依靠现场系统测试来保障单相接地保护应用效果的方法。结合西安市三环以内56个变电站单相接地保护化改造案例及其成效,说明所建议方法的可行性和有效性。

小电流接地故障选线技术综述

文章介绍了小电流接地方式的发展简况,在分析小电流接地故障稳态与暂态信号变化特征的基础上对各种接地选线技术进行了评述。文章还介绍了一种最近开发出的利用暂态信号的接地选线技术的应用情况,这种新技术灵敏度高、可靠性好,特别适用于谐振接地电网。关于小电流接地电网发生高阻单相接地故障时接地选线的可靠性问题还需要进一步研究解决。

基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理

针对中性点非有效接地配电网单相接地故障处理难题,提出一种基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理方案。自动化系统由变电站内的故障相接地熄弧选线装置和配置于馈线开关的故障相接地启动保护装置构成。通过采用故障相接地手段实现单相接地故障的可靠熄弧,利用故障相接地断开前后的零序电压和零序电流变化特征实现永久性单相接地故障选线、选段、隔离和健全区域供电恢复。通过对故障相接地断开前后系统零序电压和零序电流的变化规律分析,构造了基于故障相接地断开前后基波零序电流比值的单相接地选线和选段判据。讨论了单相接地故障处理启动判据、故障相接地断开时刻感知、故障相接地断开前中性点中电阻投入必要性等关键技术问题。结合实例对所提出的单相接地故障处理过程进行了说明,并开展了实验验证,结果表明了所提出方法的可行性和有效性。

中性点非有效接地系统单相接地故障等值电路分析

配电网单相接地故障频发,针对中性点非有效接地配电网,进行了单相接地故障网络分析。分析了传统的基于集中参数单相接地故障等值电路的不足,给出了基于分布参数的单相接地故障等值电路及其参数计算方法。分析了单相接地故障下的暂态分量,利用微分方程分析方法给出了类工频分量的表达式,提高了单相接地故障等值电路的适用性。

配电系统零序功率选线法的可靠性分析

文章从理论上阐述了引起中性点不直接接地的配电系统在正常运行中以及线路出现单相接地故障后中性点位移的各种影响因素,以及对各线路零序有功功率大小和方向的影响;着重论述了配电系统中零序有功功率单相接地故障选线原理及其可靠性,并给出了改善选线可靠性的实用措施。

配电网接地故障相主动降压消弧成套装置及其现场试验

中性点非有效接地配电网易发生间歇性弧光接地故障,产生过电压,危及人身设备安全,甚至引发电缆通道火灾。针对该问题,提出了接地故障相主动降压消弧控制原理与技术,研发了成套装置,通过灵活调控零序电压,控制故障点电压低于故障电弧重燃电压,强迫故障电弧自行熄灭,实现间歇性弧光接地故障的不停电消除,且有效抑制过电压。通过大量实验室测试、实际变电站实测与运行,验证了接地故障相主动降压消弧技术的正确性和可行性。

计及故障距离的配电网单相接地有源消弧法

传统有源消弧法通过控制母线处故障相电压实现消弧,由于故障线路上存在电压降落,故障点电压与母线测量点电压存在偏差,难以实现可靠消弧。本文提出了一种基于故障距离估计的有源消弧方法,采用二分法估计故障距离,计算合适的参考电压,根据故障距离估计值和负荷阻抗调整逆变器参考电压,通过逆变器跟踪参考电压实现对故障电流和恢复电压的抑制,有效消除线路电压降落给消弧带来的影响。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能有效抑制故障电弧,具有可行性。

小电流接地系统单相故障选线方法分析与比较

我国中低压配电网广泛采用小电流接地系统,本文在对小电流接地系统的三种中性点接地方式做简要分析的基础上,分别对各接地方式下具有代表性的故障选线方法基本原理、优缺点进行比较。并结合配电网的发展趋势,对今后小电流接地系统故障选线技术的研究方向进行了展望。

一种实用的馈线单相接地故障区段定位与隔离方法

为解决小电流接地系统单相接地故障定位困难的问题,介绍了一种在电压时间型馈线自动化系统中基于零序电压检测的馈线单相接地故障区段定位与隔离方法,阐述了该方法的工作原理和馈线终端单元(FTU)的运行方式。以中山市某区环网型线路馈线自动化系统工程为例,论述了基于该方法的单相接地故障区段定位与隔离的过程分析,验证了该方法的可行性和实用性。

配合FTU的非有效接地系统单相故障定位方法

为解决非有效接地系统单相接地故障定位问题,在电压时限型馈线自动化系统基础上结合到变电站母线绝缘监视装置、系统线路不平衡电压、馈线终端单元FTU(Feeder Terminal Unit),提出了配合FTU工作有效的单相接地故障定位方法时限零序电压法,阐述了时限零序电压法的基本原理以及如何配合FTU实际工作。最后以中山某区环网型线路馈线自动化系统工程实例为基础,论述了基于此方法的单相接地故障隔离的过程分析,验证该方法的可行性和实用性。

中性点非有效接地系统单相接地故障处理新技术

为了更好地解决中性点非有效接地系统单相接地故障处理问题,在介绍新型的“故障相接地法”和“柔性接地法”2种电压消弧技术的基础上,详细论述了“消弧线圈+故障相接地+选线跳闸”“消弧线圈+故障相接地+选线跳闸+馈线自动化”“消弧线圈+柔性接地+选线跳闸”“消弧线圈+柔性接地+选线跳闸+馈线自动化”4种典型单相接地故障处理应用模式,分别阐述了它们的技术原理、实现方案和技术特点,并介绍了4种模式在国内外的应用进展情况。