基于接地故障特征增强识别的直流漏电流传感保护功能设计

针对现有直流漏电流传感保护的故障识别率较低,供电可靠性较差的问题,设计一种基于接地故障特征增强识别的直流漏电流传感保护器。微控制芯片型号为ATAVR 12单片机,电源模块能够在直流20~150 V范围内稳定运行,振荡电路包括电压比较器、反馈形式等,中央处理器型号为STM23F704ZGT5,由电流传感器、电压传感器等构成传感器模块。通过卷积神经网络进行直流漏电流接地故障特征增强识别,结合漏电检测模块,应用中断服务程序实现外部触发中断。仿真测试结果表明,该功能的故障识别率与供电可靠性均较优。

电力电缆接地故障特征及识别方法研究

针对当前电力系统中电缆故障频发对供电可靠性和经济效益造成的严重影响,文章通过深入分析电缆接地故障的电气特性,结合高精度的信号处理技术,提出了基于电缆零序电流和电压波形分析的故障识别方法,能够有效区分电缆的持续性接地故障和间歇性接地故障,提高电力系统的故障检测效率和准确性,为电力电缆故障的快速诊断提供了理论依据和技术支持。

同步发电机励磁变压器低压侧单相接地故障识别与定位方法

同步发电机励磁变压器低压侧未配置零序电压接地保护,当发生单相接地故障时会造成转子接地保护动作,从而误导故障排查方向。为实现励磁变低压侧单相接地故障准确识别与定位,利用叠加原理分析发生单相接地故障时转子对地电压的故障特征,提出当转子对地电压工频分量与励磁变高压侧相电压之比超过判据门槛,且转子对地绝缘电阻值较低时,判定故障点在励磁变压器低压侧。进一步地,通过分析转子对地电压工频分量与励磁变高压侧相电压的相位关系,实现励磁变压器低压侧接地故障相判别。通过仿真模型和动模实验验证了所提方法的正确性和有效性。

综合多域特征及融合算法的配电网单相接地故障类型识别

区分配电网中发生的单相接地故障类型,能够有针对性地制定故障检修策略,提升故障处置效率。配电自动化设备作为配电网故障快速辨识与处理的重要载体,对故障分类的原理及效果差异性较大,准确率无法满足电力系统工作需求,为此提出一种基于分类回归树与多核残差网络(classfication and regression tree and multi-core ResNet, CART-MRN)的树状结构故障类型识别方法。首先,建立树状故障分类结构,利用Fourier变换、经验模态分解(empirical mode decompsition, EMD)分解等方法提取故障点电压电流的多域故障特征;其次,结合特征分析与信息增益建立适应不同小电流接地系统的融合算法模型,并引入粒子群算法优化网络超参数;最后,通过现场录波数据验证与对比实验,证明该方法能快速、有效地完成单相接地故障分类识别,且更具有适应性。

基于多故障特征量提取的配电网单相接地故障类型识别

随着经济的发展,我国的电力行业的发展也有了改善。单相接地是配电网最常见的故障,但由于中国配电网普遍采用中性点非 有效接地方式,单相接地故障电流特征不如相间短路明显,单相接地选线、选段和保护遇到很大困难,因电弧长期存在而导致的严重事故 并不罕见。单相接地故障处理应包含:及时可靠熄灭电弧、永久性接地和瞬时性接地判别、选线和选段跳闸、单相接地区段隔离和下游健 全区域恢复供电这 5 个方面内容。在配电网单相接地选线和区段定位方面已经取得了许多研究成果,如稳态量法、暂态量法和注入法等。 由于消弧线圈只能补偿工频容性电流,为了可靠熄灭电弧,这些方法均需要采取跳闸措施,对供电可靠性产生了不利影响。

配网自动化中的单相接地故障识别方法

提出在单条馈线内识别单相接地故障区段的纵向识别法。该方法选取综合负序电流突变量作为单相接地故障特征,利用配网自动化中分散安装的FeederTerminalUnit(FTU)和通信系统,是一种具有较高灵敏度的分布式接地故障处理方法,易于嵌入配网主站系统中。理论及仿真试验验证了该方法的有效性。

小电流接地故障多层次分类及其识别模型

小电流接地系统的单相接地故障类型识别对提升配网运行的安全性和可靠性具有重要意义。首先,根据故障的稳态和暂态特征,对单相接地故障进行了多层次递进式分类和定义;其次,提取不同类型故障的电气量特征,建立小电流接地故障类型识别模型;最后,以现场的录波数据对文中提出的故障类型识别模型进行验证。验证结果表明,所提方法能够有效地识别接地故障类型,有利于提高小电流接地故障处理的针对性。

注入探测信号的直流配电网接地故障识别方法

为准确可靠识别直流配电网接地故障,解决现有基于故障暂态信息识别方法可靠性和灵敏度不足的问题,提出基于探测信号注入的接地故障识别方案。提出一种利用模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)注入正弦探测信号的附加控制策略;并进一步结合MMC响应速度、电网安全运行准则和测量设备精度等约束确定了探测信号参数的选择依据;在此基础上,分析了故障网络对探测信号的响应特征,得出从馈线首端看入的线路零模阻抗在故障下显感性,而非故障下显容性的结论;据此设计了接地故障识别方法,方法兼具永久性故障判别能力。仿真结果表明:所提接地故障识别方法能在500Ω过渡电阻下可靠识别发生在母线或各条馈线任意位置的单极接地故障,整体性能优于现有的接地故障识别原理。

配电网短路故障分析及其识别方法研究

分析了在不同中性点接地方式下单相接地和两相短路接地故障的相电压及中性点电压变化特征,结合三相短路和两相短路的故障特征,提出了完整的配电网短路故障识别方法。仿真结果表明,该方法具有采集的模拟量少、判据简单、运算简便的优点,具有一定的实用价值。

差动式小电流单相接地故障选线

针对小电流接地系统发生单相接地故障时,故障识别可靠性低,灵敏度差等问题,提出一种差动式拓扑结构,研究其故障选线的原理及方法.该方法通过引入补偿支路,实现补偿支路前后零序电流测量值产生差异,根据差异的特征实现对故障的识别,以此作为故障选线判据.利用Matlab对小电流接地系统单相接地故障进行仿真分析,并得到满足电力系统安全性的最佳补偿方式;同时搭建电力系统模型,通过模拟实验验证选线判据的可行性和有效性,结果表明,故障线路与非故障线路差动特征值存在差异,可以准确识别故障线路,对提高配电网供电可靠性,降低故障影响,提高电能质量,减少故障损失具有重要意义.

基于Transformer神经网络的滚动轴承故障类型识别

工程应用中的滚动轴承故障类型识别要求同时具有较高的识别准确度和时间效率,基于上述需求提出基于Transformer神经网络的滚动轴承故障类型识别方法。所提方法结合小波包变换时频域能量特征和快速傅里叶变换频域特征生成满足Transformer神经网络的输入样本矩阵,解决Transformer神经网络的输入问题。同时,提出应用于滚动轴承故障类型识别的归一化位置编码方法,解决Transformer神经网络在滚动轴承故障分析领域的位置编码问题。在此基础上,提出Transformer神经网络双向输入样本矩阵处理机制和算法训练过程中错误样本权重增强机制,提升所提方法的鲁棒性。使用KAt数据中心的滚动轴承数据集验证所提方法的识别性能,与现有常用深度学习方法相比,所提方法在时间效率和准确度性能上均有一定的优势,其中,准确度能够提升11%以上,单个样本的平均处理时间小于1 ms。

基于行波信号注入的配网线路单相故障状态接地诊断方法

配电网线路运行维护过程中,由于单相接地故障特征波识别方式的差异,使得线路单相接地故障诊断的准确率较低,无法满足电力系统工作需求。提出基于行波信号注入的配网线路单相接地故障状态诊断方法。通过故障录波装置获取故障特征数据,构建故障波形特征库;采用高压脉冲信号源作为行波信号注入源,并分析脉冲源控制回路;根据行波信号反射结果,应用小波变换算法识别线路故障特征波;根据特征提取结果,计算特征空间的欧式距离,完成配网线路单相接地故障状态诊断。实验结果表明:与当前诊断方法相比,所提方法既有效提高了单相接地故障诊断的准确率,又提升了电网线路故障诊断的整体水平。

基于增强层次注意熵和极限学习机的轴承故障检测方法

采用传统诊断模型进行轴承故障识别时,需要设置较多的超参数,且参数对模型性能的影响较大。针对这一问题,提出了一种基于增强层次注意熵(EHATE)和灰狼算法优化的极限学习机(GWO-ELM)的滚动轴承故障诊断模型,其中,EHATE方法用于提取滚动轴承振动信号的低频和高频特征信息,而GWO-ELM用于识别滚动轴承的故障类型。首先,基于分形理论和增强的层次分析,提出了一种能够同时测量非平稳时间序列在低频段和高频段复杂度的指标-增强层次注意熵(EHATE);随后,利用EHATE方法充分提取了滚动轴承振动信号的故障特征,实现了对不同样本故障状态进行精确表征的目的;最后,将故障特征输入至GWO-ELM分类器中,进行了滚动轴承故障类型和故障严重程度的识别,基于EHATE+GWO-ELM模型对3组滚动轴承故障数据集进行了实验,并将其与其他故障诊断方法进行了对比。研究结果表明:该故障诊断模型能够快速有效地识别滚动轴承的不同故障,3组数据集的识别准确率分别达到了100%、99.2%和96.92%,在识别准确率和特征提取效率方面优于对比方法;同时该故障诊断模型在特征提取阶段仅需要设置单个参数,且该参数对模型的识别准确率影响非常小。该研究结果可以为滚动轴承的故障诊断提供新的视角和方案。

基于多故障特征量提取的配电网单相接地故障类型识别

对配电网发生的故障进行准确的在线识别,有助于快速处理故障。提出一种基于多故障特征量提取的配电网单相接地故障类型识别方法。首先,从故障持续性、过渡电阻大小、故障点燃弧性质3个特征对单相接地故障进行多特征分类。然后,将小波多分辨率分析与数学形态学相结合,提取故障相电压的暂态脉冲信号,并由其识别故障暂态产生次数,判断故障持续性;由故障后的中性点电压偏移量,估算过渡电阻大小;提取故障相电压的总谐波畸变率,判断故障点是否存在燃弧现象。最后,依据以上故障特征量,提出配电网单相接地故障总识别流程,并通过仿真验证了该方法的可靠性。