基于特征频带内暂态零序电流特点的配电网单相接地故障选线方法

提出了一种新的采用特征频带内暂态零序电流集中式比较单相接地故障的自适应选线原理,设计了两种选线算法:提取各馈线中特征频带内的暂态零序电流幅值并进行相对比较,算法可以随系统运行方式变化、故障条件变化自适应的捕捉特征频带内暂态电流分量。当故障初始角较小、过渡电阻很大暂态分量很小时,采用零序电流有功低频分量幅值比较算法。该算法可适用于中性点不接地、非直接接地系统单相接地故障的各种情况。ATP仿真数据和现场实录数据的测试表明,综合选线方法具有很高的准确性和灵敏度,算法已经应用于YH-B811小电流选线装置中。

一类多频带主分量分析方法

主分量分析是模式识别领域使用较广的一种特征抽取方法,但是由于经典的主分量分析在处理图像矩阵时需要将图像展开成向量形式,使得计算量很大。本文提出了一种多频带主分量分析方法,该方法不仅减少了运算过程中的计算量,而且在一定程度上提高了整体性能。首先通过二维离散余弦变换将图像转变成频率数据,再按照频率变化将数据分成多个频带,然后在此基础上设计了针对多个频带数据的主分量分析方法。通过对ORL和NUST603图像库进行实验证明,本文方法不仅具有快速提取图像特征的能力,而且综合性能优于相应的主分量分析。

一种自适应捕捉特征频带的配电网单相接地故障选线新方案

依据配电网单相接地故障时故障线路故障相与健全相之间故障分量的比值不小于2;健全线路在特征频带内故障相与健全相之间暂态分量的比值明显地小于2,且特征频带随系统结构、故障模式的变化而不确定的特征,提出一种新的单相接地故障选线方案,对于任一条馈线,先由故障相与健全相之间电流故障分量的比值大小判断该线路状态(健全或故障或可能故障);若为可能故障线路,则自适应地捕捉健全相暂态电流最集中的频带作为特征频带,由此频带内故障相与健全相电流暂态分量的比值大小最终判定该线路的状态(健全或故障)。仿真试验表明:该新方案能正确地判别故障线路和健全线路,且具有较高的灵敏度。

谐振接地系统单相接地故障频谱特征分析

基于谐振接地系统单相接地故障暂态等值电路,从理论上详细分析了故障电阻变化时系统暂态特性的变化情况,得出在故障电阻较小时系统处于欠阻尼状态,随着故障电阻的增大,系统进入过阻尼状态,最后又过渡到另一种等值电路下的欠阻尼状态。建立了含电缆线路的谐振接地系统模型,仿真分析了电缆线路的引入,以及故障初相角、故障距离、故障电阻变化时,暂态零序电流及其频谱特征的变化规律。仿真结果表明:电缆线路的引入将使暂态电流频谱主成分向低频段移动;故障电阻的大小对含电缆线路的谐振接地系统单相接地故障暂态电流频谱特征影响很大。

基于暂态零序电流特征的小电流接地选线装置

提出了一种利用故障时暂态量信息的易于工程实现的小电流综合选线方案,并以此开发出了YH-B811小电流选线装置。装置算法基于自适应捕捉特征频带内的暂态零序电流幅值与零序电流低频有功分量幅值比较的综合选线原理。前者可以随系统运行方式、故障条件的变化自适应地捕捉特征频带内暂态电流分量幅值并通过比较选出故障线路;后者是当故障初始角较小、过渡电阻很大、暂态分量很小时,提取零序电流有功低频分量幅值进行比较选线。该综合算法可适用于中性点不接地、非直接接地系统单相接地故障的各种情况。装置硬件部分是基于MCF5272和FPGA的高精度快速工作平台。

铁路贯通线路单相接地故障频谱特征分析

介绍了客运专线配电系统的电气结构和特点,通过理论推导和仿真建模相结合的方法分析了客运专线配电线路发生单相接地故障后故障分量的暂态过程和频谱分布,划定了暂态分量的特征频带,分析了线路中电缆比例、过渡电阻、故障初相角和负荷数目对该特征频带的影响。仿真结果表明:将线路发生单相接地故障后故障分量的特征频带划定在200～3000Hz是合理的;线路中电缆的比例、过渡电阻和故障初相角的大小对特征频带将产生较大影响,而故障距离和负荷对特征频带的影响较小。

一种多频带线性鉴别分析方法

线性鉴别分析(LDA)是模式识别领域广泛使用的一种特征抽取方法,而在图像识别中,由于小样本问题,经常采用的是PCA+LDA方法来代替单纯的LDA。提出了一种多频带线性鉴别分析方法(MBLDA),使LDA在完整的样本空间上进行,而且解决了小样本问题。MBLDA不仅避免了PCA过程带来的信息损失,而且提取的鉴别特征维数小,还提高了识别性能。该方法在识别精度上大幅度地超越了PCA和LDA或PCA+LDA,通过对ORL,NUST603人脸库的实验验证了该算法的有效性。

基于暂态分量的配电网接地故障诊断系统

提出了基于暂态分量特征频带分析的配电网接地故障诊断系统,该系统以小电流选线装置为基础,通过专用数据网进行数据传输。该系统能根据各线路的接地故障类型及动作值等参数信息,实现智能接地选线、实时报警、统计分析、自动录波等功能,从而帮助运维人员及时分析接地故障信息,监测各线路当前运行状态,为瞬时接地故障的大数据分析提供数据支撑,进而实现配电网线路绝缘预警。

采用形态学峰谷检测的谐振接地系统故障选线方法

谐振接地系统发生单相接地故障时暂态量十分丰富。文中对各线路发生故障后1/4周期零序电流的短窗数据进行小波变换,剔除工频所在频带,按能量和最大的原则选取特征频带,并对特征频带下重构的小波系数进行形态学峰谷检测。故障线路零序电流首波头峰谷形态与各线路零序电流首波头整体的峰谷形态相反,据此构成故障选线判据。仿真分析和实录数据验证均表明所提方法选线准确、可靠性高。