利用电压变化特征的识别电力系统振荡的方法

电力系统发生振荡时交流线路距离保护的测量阻抗会进入动作区,导致距离保护误动作。目前我国线路距离保护I段和II段采取了振荡闭锁措施,以防止保护误动作,但是需要人工计算静稳电流定值,整定难度大;此外,线路处于重负荷状态时,会误闭锁距离保护,闭锁期间,线路故障无法切除。该文分析了系统振荡期间保护安装处电压余弦分量(Ucosφ)特征,系统振荡期间,Ucosφ变化范围是[-1 p.u.,1 p.u.];正常运行时,|Ucosφ|变化范围是[0.707 p.u.,1 p.u.];线路发生故障后,Ucosφ固定且数值较小,根据上述特征差异,提出了利用Ucosφ识别系统振荡与线路故障的方法。该方法利用Ucosφ替代静态稳定电流,无需人工整定,自适应识别系统振荡及线路故障,在系统振荡且会导致距离保护误动时,闭锁距离保护;线路故障时,可靠不闭锁距离保护,利用实时数字仿真系统进行了仿真验证。

输电线断股自动识别软件设计研究

随着输电线路使用年限的不断增加,输电线路极易出现断股问题,这不仅会影响整个电力系统的正常运转,还会给周边居民的生活和工作带来危害。因此,需要采取科学、合理的方式识别输电线断股问题。基于此,介绍一种输电线断股自动识别软件设计方案。该软件由3部分组成,分别是STM32软件程序、LabVIEW上位机程序以及断股智能识别算法,这3部分相互协作,共同实现输电线断股的识别操作。通过仿真实验表明,该软件能够较为准确地判断输电线断股的具体位置,可在现代电力领域推广应用。

110 kV及以上输电线路单相接地故障点自动定位方法

为提升单相接地故障定位精度,提出110 kV及以上输电线路单相接地故障点自动定位方法。采集110 kV及以上输电线路故障信号,并使用行波信号对其进行提取分析,基于故障行波信号测量故障距离,定位单相接地故障点。测试结果表明,该方法能够实现高精度的故障定位,应用效果较好。

输电网单线图的自动生成算法

单线图是调度员进行分析计算的有力工具,但往往需要手工生成。提出了一种单线图自生成方法。介绍了节点布局问题的数学模型,并应用罚函数法进行求解。提出了一种新的实用的线路走线寻路方法,在实用性和效率上优于传统的算法。给出了应用实例。

铁路10 kV自闭／贯通线路行波故障测距技术

对于铁路10 kV自闭／贯通线路,阻抗测距原理和基于线路监控终端的定位方法尚不能可靠、准确地确定故障(特别是小电流接地故障)位置。根据故障行波特征及其在线路中的传播规律, 提出了利用故障产生的电压行波信号线模分量,基于双端原理测量短路和接地等故障距离的新模式,分析了实际应用中面临的关键技术及检测可靠性。应用该方法的测距系统已在现场进行人工接地试验,并投入试运行,效果良好。

系统振荡时距离保护的对策

通过对高压输电线路动模实验录波数据的分析,注意到振荡平息时,两侧电源之间的电势角度差有时会在180°左右停留一段较长的时间,这会导致目前常用的对称故障解锁方法失效,导致保护误动。针对这一情况,结合目前常用的振荡检测及解锁方法,提出了解决方法,通过两个电阻元件检测振荡速度,根据振荡速度实时地改变三相故障解锁判据的延时,较好地解决了这一问题。通过详尽的动模实验,验证了所提方法的有效性。

铁路10kV自闭/贯通线路故障行波特征分析

10 kV铁路自闭/贯通线路多采用中性点非有效接地方式,供电臂长、沿线环境恶劣,故障(特别是小电流接地故障)频繁发生、故障位置不易查找.为了解决自闭/贯通线路故障自动定位问题,分析了自闭/贯通线路电气结构的特殊性,以行波理论为基础研究了接地故障和相间短路故障产生的暂态电压、电流行波特征,发现接地故障和相间短路故障都存在参数比较稳定的行波线模分量.详细分析了行波在不同结构线路末端的反射规律以及行波在不同线路结构中的传播规律,分析结果为行波测距原理应用到自闭/贯通线路故障定位的研究提供了理论基础.

铁路自闭贯通线路故障检测模型

通过分析10kV自闭贯通线路短路和接地故障特征,建立了故障检测模型,对铁路自闭贯通线路发生相间短路故障和单相接地故障进行了仿真.仿真分析结果表明,利用此模型判断相间短路和单相接地故障类型及所在区间是可行的.

铁路贯通/自闭线单相接地故障段定位方法

研究目的:据大量的运行故障统计表明,中性点不接地系统发生单相接地故障约占系统总故障率的80％以上,本方法为了迅速定位并隔离故障区段,提高铁路贯通、自闭线的供电可靠性。研究方法:本文分析了线路发生单相接地故障时,零序电流的分布情况,基于改进的统一矩阵算法,提出一种针对铁路10 kV贯通、自闭线的故障段定位方案并加以验证。研究结果:该方案提出一种由FTU、STU和终端监控设备三个层次构成的分布式测控系统,舍去以往在电站检测零序电压、比较各出线零序电流等做法,仅使用各分段开关处的零序电流一个电量信息,根据各区段零序电流的相位和大小定位故障区段。研究结论:经过在实验室条件下的验证,该系统能在10秒内准确定位并隔离单相接地故障区段,同时也可以为故障的查找和排除提供可靠的依据。

基于S注入法的自闭贯通线路故障定位系统

将S注入法和无线传输节点相结合,利用传感器网络的自组网功能以及高容错性构建了无线节点通信网络.提出了采用传感器网络技术的铁路自闭贯通线故障定位系统. 该系统由信号注入装置、无线节点、开关站无线处理单元和智能故障信息处理系统构成.通过无线节点检测注入信号.智能故障信息处理系统接收无线节点传来的检测结果,并判断故障位置.注入信号的电源为恒流源,频率范围为220～320 Hz.设计了并列方式和交错方式两种检测节点的布置方案.这两种方式均能满足信息传输可靠性的要求,但并列方式的系统可靠性比交错方式提高了2倍.该系统定位精度可根据需要调整.

中继与队列相结合的电力线通信AMRS的分组传输方法

为减少电力线信道时变性对自动抄表系统(automaticmeter-reading system,AMRS)计量数据传输效率的不利影响,提出了中继路由与分组队列相结合的方法。中继路由将整条通信链路分割成若干子链路,可以有效提高传输效率,但传输效率仍受制于信噪比(signal to noise ratio,SNR)最低的子链路。为充分利用每条子链路的最大传输效率,在中继路由的基础上,引入了分组队列机制。该方法根据接收和发送子链路的信道状况,动态调整分组队列长度,实现了发送子链路和接收子链路独立传输。由基于SNR的3状态Markov信道模型得到分组的平均发送次数,以该次数表示中继路由的分组接收速率和分组发送速率,建立了基于OPNET的M/M/1/K的AMRS分组排队模型。通过分析不同排队强度时的分组队列长度与队列延时等参数,验证了该方法能够提高传输效率。

中性点脉宽注入法在铁路自闭贯通输电线路故障定位中的应用

分析了中性点脉宽注入法在铁路自闭贯通输电线路单相接地故障定位中应用的可行性。在介绍中性点脉宽注入法原理的基础上,讨论了中性点注入信号和中性点接入电阻的选取方法;建立了仿真模型,对线路所带负荷、不同过渡电阻对中性点脉宽注入法的影响及该方法对供电的影响进行了分析。结果表明,中性点脉宽注入法在铁路自闭贯通线单相接地故障定位中的应用是可行的。

铁路自闭/贯通线路行波故障测距系统

在介绍铁路自闭/贯通线路行波故障测距原理的基础上,系统地介绍了一种适用自闭/贯通线路的行波故障测距装置的系统结构、工作流程、所解决的各种关键技术等,最后给出一个现场运行的实例。该行波测距系统结构合理、工作可靠,对于自闭/贯通线路故障的准确、迅速定位,提高供电可靠性,以及对铁路电力系统的安全稳定和经济运行都具有十分重要的作用。

行波法在铁路自闭/贯通线故障测距中的应用

铁路自闭/贯通线路故障点的精确查找对于提高系统供电可靠性具有重要意义。本文介绍了行波故障测距的基本方法和现阶段已解决行波测距的关键技术;结合自闭/贯通线路自身的特点,对行波法在故障测距应用中存在的问题及解决方案进行了归纳总结。最后展望了行波测距在自闭/贯通线路中广泛应用需进一步研究的问题和难点。

特高压半波长与直流混联系统的暂态建模与稳定性分析

为研究特高压半波长与直流混联系统的暂态稳定性，根据半波长输电系统准稳态模型建立的特高压半波长与直流混联系统的稳定分析模型，分析了半波长输电线路的稳定运行区域，讨论了直流换相失败和直流闭锁时混联系统的功角稳定性；分别基于二阶系统的冲击响应模型和阶跃响应模型，揭示了直流换相失败和直流闭锁故障后的功率变化对半波长输电系统功率波动的影响机理；研究了利用直流输电系统传输功率的快速响应特性，采用直流功率调制对系统提供紧急功率支援，以提高含半波长互联系统的暂态稳定性的可行性。混联系统的机电暂态仿真验证了直流换相失败和直流闭锁故障对系统功率波动影响的分析方法的正确性以及直流输电系统对半波长线路提供紧急功率支援的有效性。研究表明：半波长线路功率波动峰值在系统直流换相失败时与振荡频率有关，而在闭锁故障时闭锁功率越少，阻尼越大，波动峰值越小；直流功率调制可提高异步联网系统的暂态稳定性。

基于图自编码器的输电网单线图布局自适应生成方法

输电网单线图被广泛应用于电力系统各类信息的可视化展示,然而针对不同的展示需求往往需要设计专有算法来生成相应风格的单线图,其主要原因是现有自动生成方法难以快速适应场景需求的变化。该文旨在提出一种输电网单线图布局的自动生成方法,可适应较为广泛的布局要求,并实现需求变化后布局的快速重新生成。首先,建立输电网单线图布局的数学模型;其次,分析影响布局易读性的因素,并探讨几种场景下布局质量的量化评价指标;再次,构建一种基于图自编码器的深度学习模型,学习输电网单线图布局的生成模式,并利用学习到的布局特征生成适应给定评价指标要求的优化布局;最后,将该文所提方法用于某省级实际输电网单线图的生成,实验结果表明其生成布局符合所设场景预期,并在生成时间和布局质量等指标上均优于对比算法,验证了该方法快速适应场景需求变化的能力。

接触网V形天窗感应电压分析

对带电接触网、接触网上方架空输电线路、停电侧接触网附近电力贯通或自闭线对停电接触网产生的电磁感应电压进行了分析和计算。同时,对接触网V形天窗作业中挂设地线尤其是中间临时地线的必要性进行探讨,最终得出结论。

基于行波理论的10kV自闭/贯通线路故障测距研究

10kV自闭/贯通线是铁路供电系统重要组成部分,其故障定位宜采用行波测距法。在供电线路中,架空线和电缆多次交替使用而引起的波速不同与截面处反射是制约测量精度的关键因素。为解决不同线路混用带来的系列问题,提出基于等值线路的速度归一化方法。该方法首先给出了等值长度的概念,然后在线路模型的基础上通过等值变换实现了波速的统一。大量的仿真实验验证,该方法不仅概念清楚,而且定位精度达到设计要求。

台区内TWACS信号的传输特性与信号检测研究

对于配电变压器低压侧的电力线通信而言,电力线载波通信速率快,但抗干扰、抗衰减能力差,电力线工频通信(TWACS)正好相反。文章基于2种通信信号的特点,研究多模式融合通信方案,以便实现2种通信方式在实际通信过程中的优势互补。通过仿真和实测2个维度对台区内电力线工频通信信号的相位差、衰减及时延等特性进行了验证和分析,从理论和实践上证明了多模式融合通信方案的可行性。在此基础上,设计了基于自适应调制的信号检测方法,保证电力线工频通信性能良好,为基于微控制单元同时处理载波信号和工频信号提供了理论依据。

铁路电力线路故障判断方案的研究

判断铁路电力线路故障方案是电气化铁道技术研究的一个重要内容,研究铁路自闭贯通线的故障判断方案具有重要实际意义。本文结合目前铁路现场的实际情况,在理论上分析了各种故障机理并总结故障的特点。然后针对理论分析得出的结论,提出了基于主站的故障判断方案。