配电线路故障检测行波定位系统

对配电线路故障检测行波定位系统进行分析,详细介绍了系统总体实现方案以及在线监测云平台的结构框架及组成等。通过后期现场测试结果发现,该系统可快速定位电力系统的短路故障,且系统测试结果与现场处理结果相同,证明该系统在配电线路故障检测中具有先进性。

基于全网故障可观测的配电网行波定位装置优化配置方法

配电网结构复杂、分支线路众多,利用较少的行波定位装置实现全网故障定位具有显著经济效益。基于此,提出了一种基于全网故障可观测的行波定位装置优化配置方法。首先,引入树形结构图,定义配电网线路各节点间的层级关系。并根据行波传输特性,提出了装置配置基本条件:在目标配电网树形结构图中,邻接节点与其父节点至少有一个节点配置装置。将该基本条件作为约束,建立以装置数量最少化为目标函数的数学模型。模型中引入权重系数,量化线路长度、历史故障率对装置配置需求程度的影响。最后,使用改进灰狼算法求解模型最优解,形成最优配置方案。仿真算例结果表明,基于所提优化配置方法,在满足定位精度的前提下可显著减少行波定位装置数量、降低投资成本,故障定位误差小于100 m。且在线路N-1情况下具有一定的适应性,满足实际工程需求。

基于K-mean的配网故障行波定位方法

为解决配网故障定位难的问题,提出了一种基于K-mean的配网故障行波定位方法。首先,通过配网上的多个量测终端记录故障首波的抵达时间及波形,利用时间差判断故障位置;然后采用均值方法校准故障位置;在此基础上,采用K-mean算法分析故障波形,判断故障类型;最后,在某地区进行验证,定位精度为78.9米,准确率为90.8%。试验结果验证了方法的有效性。所提出的配网故障行波定位方法能够精准定位故障并判断故障类型。

基于图论的电网故障行波定位装置最优配置算法

为了确保全网故障行波定位系统的可靠性和经济性,基于图论,提出了一种网络故障行波定位装置最优配置算法。通过分析指出,不同的网络结构和具体的故障点位置影响故障行波第一波头最短传输路径,进而影响故障行波定位装置的配置。该算法首先依次将网络中的每条线路设置成故障线路,采用保留故障线路的Floyd算法将复杂网络转化为简单网络,然后根据简单网络中故障点位置将故障线路两端的节点划分成2个数组,对所有故障情况下故障线路两端的节点分别取最小公共集,即得到需要配置定位装置的节点;并对影响网络故障定位算法的特殊情况提出了相应的增配方案。该算法建立在网络故障行波定位原理之上,网络故障定位结果证明了该配置算法的可靠性。

基于小波包能量谱的电网故障行波定位方法

为减少电网故障行波传播色散特性对行波波头检测和波速测量的影响,提高电网故障行波定位的准确度,提出了基于小波包能量谱的电网故障行波定位方法。该法结合小波包技术与傅立叶变换的谱分析,对行波信号进行分析,提取能量相对集中的故障频带信号进行故障行波定位计算;行波到达时间由该频带相应尺度下的小波包能量时谱提取的行波特征点位置计算;该频带行波传播速度由输电线路两端对外部扰动的实测行波数据计算。大量的电网故障行波定位ATP仿真分析结果和现场实验测试分析表明,该电网故障行波定位方法能有效提取电网行波特征信号,减少行波传播色散特性和线路长度变化的影响,定位误差<200m。

输电线路故障GPS行波定位装置实验测试研究

输电线路故障行波定位装置难以在实验室得到校验。文中提出了采用高压冲击实验测试雷电行波及利用实时数字仿真器RTDS测试各种故障行波的实验测试方法,并进行了定位装置的耐压测试,校验了因两端定位装置的硬件不一致而产生的定位误差。该方法适合于测试基于行波传感器的故障定位装置。

不受波速影响的电力线路故障双端行波定位方法

为了降低波速不确定导致的故障定位误差,提出一种不受波速影响的双端行波故障定位方法。该方法通过分析母线两端检测到的初始行波、故障点反射波、对端母线反射波的极性特征,记录初始行波、故障点反射波和对端母线反射波到达测量端的时间,仅利用双端反射波与初始行波的时间差计算故障点位置。该方法无需双端行波测量的时间同步,且定位计算与波速无关。仿真分析结果表明:该方法故障定位精度高,能够消除传统双端定位方法因时间不同步和波速不确定导致的故障定位误差等难题。

一种配电网单相接地故障行波定位方法

我国中低压配电网多为树形结构,分支多,进行精确的故障定位困难。针对配电网的树形结构,提出了一种多端行波故障定位方法。该方法中,每个配电变压器安装一个行波接收装置,利用GPS获取行波第一波头到达各配电变压器的时间信息,将这些时间信息传输到故障管理中心,选取时间最短的三个变压器首先确定故障区域,然后排除伪故障点进而确定故障位置。最后,采用ATP软件对该方法进行了仿真分析,分析结果表明了该方法的可行性。

用于行波定位的暂态行波记录系统设计

介绍了针对电力系统行波定位的特殊要求的暂态行波记录系统的设计。采用了高精度的全球定位GPS(GlobalPositionSystem)授时系统,在板的信号触发电路,并根据行波定位系统对采样数据的采样率高、容量大和分辨率高但对信号处理实时性不高的要求,采用了12位高速A/D和8位大容量缓存RAM直接接口的方式,并应用最适合高速设计的MAX7000S系列CPLD构成了数据总线控制器、地址发生及地址总线控制器,对其工作过程、器件接口,尤其是时序的配合做了详细的讨论。

一种电网故障行波定位装置的优化配置算法

在研究行波定位装置的优化配置基础上,提出了一种用于配置行波定位装置后电网系统可观测性的判断方法,以保证电网系统所有支路可被检测为约束条件。以配置最少的行波定位装置和保证相同配置数目下配置方案具有最大量测冗余度为目标,构造了行波定位装置最优配置问题的数学模型,对于这个多目标优化问题,需要找寻一组全局最优解,应用二进制粒子群算法求解该问题可以得到满足条件的多种行波定位装置配置方案,对于多种可行方案引入冗余度指标进行优选从而得到最优的配置方案。最后,以某电网系统为例仿真验证该方法的可靠性。

基于IEEE1588同步时钟的故障行波定位系统

提出了一种基于PTP(IEEE1588)的故障行波定位系统。分析了PTP同步时钟原理;搭建了故障行波定位PTP同步时钟网络;最后,阐述了影响PTP时钟同步网的主要因素。相比于GPS行波定位系统,该同步网络成本低,不受气候、位置、环境等因素影响,能够满足各个行波故障定位系统之间的时间统一需求,简单可靠,具有明显优越性,对维护电网安全运行与社会稳定具有重要意义。

配电网行波定位优化配置新方法

为提高配电网故障行波定位的经济性,本文提出一种定位装置优化配置方法。首先基于图论知识对配电网进行分层,将无下一层起始端点的线路定义为独立支路;再通过反推法分析得到,含有独立支路的T型线路,只在其3个顶点配置定位装置,即可实现故障定位,不需在独立支路配置。通过PSCAD/EMTDC仿真软件验证,结果表明优化配置后的定位精度与文献相当,但是定位装置数量分别减少了40%、50%,且故障定位结果不受过渡电阻和故障初始角的影响,大大提高了配电网行波定位的经济性。

配电网单相接地故障C型行波定位研究

电网停电会造成巨大经济损失,严重影响正常的社会秩序,需要及时发现和排除故障,因此研究故障定位意义重大。配电网结构复杂,面积庞大,故障频繁,传统的定位方法费时费力,急需一种快速准确的故障定位方法。行波定位操作简单,速度快,应用在输电网中效果良好,应该尝试在配电网中应用。

基于CEEMD和NTEO的故障行波定位方法

针对传统行波检测方法中定位不准确、计算量大等问题,提出了一种基于补充总体平均模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition, CEEMD)和改进型Teager能量算子(novel Teager energy operator,NTEO)的行波定位方法。该方法采用CEEMD算法来分解故障行波信号,滤除故障信号中的低频分量。然后采用NTEO能量算子对分解后的信号进行差分运算,增强行波波头的突变特征,实现故障行波波头的精确标定。仿真结果表明,所提方法能够精准地标定故障行波波头,并且有良好的去噪能力。与传统方法相比具有更好的检测效果和更小的定位误差,可以有效地提高配电网行波定位的精确性。

基于Hilbert-Huang变换的电网故障行波定位方法

正确辨识和检测故障行波信号是实现电网故障行波定位的关键。提出了一种新的故障行波信号时频分析方法,采用Hilbert-Huang变换(HHT)对故障行波信号进行检测,通过经验模态分解(EMD)法提取故障行波信号的固有模态函数(IMF),再进行Hilbert变换,得到各自的瞬时频率,由瞬时频率进行行波到达时刻的准确检测。HHT与小波变换比较,不存在变换参数的选取难题,变换结果具有唯一性。仿真结果表明HHT能更准确地提取电网故障行波波头位置,有效提高故障行波定位精度。

基于差分和变换的电力电缆故障行波定位方法

针对电力电缆行波定位法中难以准确检测含噪行波的问题,提出了一种基于差分和变换的电缆故障行波定位方法。对故障行波进行前后向差分运算,得到行波差分和信号,无需对行波信号进行降噪处理;利用奇异值分解和自适应阈值量化处理以滤除行波差分和信号中的背景噪声,从而准确检测故障行波的奇异值时刻;采用两端测距法实现电缆故障的精确在线定位。最后通过仿真模型验证了所提方法的有效性和优越性。

基于.NET平台的电网故障行波定位软件开发方法

该文基于.NET平台开发电网故障行波定位软件,采用B/S模式的系统架构,联合应用故障行波定位装置,由其发送故障行波波头信息,由网络接收定位装置接收,确定波头到达变电站的时间差,根据此项数据计算,判断故障的发生部位。实践表明,该电网故障行波定位软件具有稳定可靠、功能丰富的特点,在电网故障的感知、反馈、处理方面有突出的优势。

基于行波定位的轨道交通设备多因素故障诊断

针对轨道交通线路设备外界影响因素多,故障定位精度低等问题,提出了一种新型方法,该方法采用行波行为模型实现轨道交通设备故障位置定位,通过故障因素关联模糊诊断算法模型实现多因素分析,提高了轨道交通设备故障发现能力和评估能力。试验表明,本研究所提方案故障数误差不超过11.6%,分组选择算法极值达到0.9972,本研究的方法具有突出的技术效果。

分布式行波定位技术在35kV输电线路应用研究

35 kV系统多采用小电流接地运行方式,其发生故障后,故障点定位一直是研究和应用中的一个难点问题。本文首先对35 kV故障精确定位必要性进行了分析,然后介绍了当前定位技术现状及发展,最后详细介绍了分布式行波定位技术的系统组成及原理,并以实际工程应用监测到的故障案例说明了分布式定位技术实施过程。结果表明,分布式行波定位技术可以实现35 kV线路故障的精确定位。

基于多端行波频率矩阵的复杂配电网故障定位方法

针对配电网线路参数受依频变化影响导致现有故障定位方法实现复杂以及行波传输速度无法准确计算的问题,基于多端行波频率矩阵,提出一种不依赖波头时间信息的复杂配电网故障定位方法。通过对故障行波固有频率主成分与传输距离的关系进行分析,定义各分支节点的参考端,并计算真实故障发生前的基准固有频率矩阵与真实故障发生后的故障固有频率矩阵之间的差值,最终得到相应的故障分支判定原理。在判定故障分支的基础上,按照故障点到参考端的路径不经过分支节点或经过分支节点数量最少为原则选取参考端,同时计算对应参考端故障固有频率主成分下的波速度,进而对故障点位置实现精确定位。仿真结果表明,所提方法无须检测行波波头时间,通过构建多端频率矩阵准确刻画配电网拓扑任一分支发生故障的情形,在保证故障分支可靠判定的同时实现了频率分量与波速度相互匹配,大大提高了故障定位精度,且定位结果不受故障位置、类型、过渡电阻、初相角影响。