基于GMAPM和SOM-LVQ-ANN的输电线路故障综合识别方法

现有输电线路故障识别方法大多不能同时识别输电线路的低/高阻抗故障和发展性故障以及电力系统的异常工况(包括低频振荡、铁磁谐振和PT/CT饱和等)和此工况下的故障,故不能满足除继电保护领域外的继电保护测试领域及大电网事故分析和预警防御领域的新的应用需求.因此,提出一种基于广义改进自适应Prony方法(generalized modified adaptive Prony method,GMAPM)和自组织映射-学习向量量化-人工神经网络(self-organizing mapping-learning vector quantization-artificial neural network,SOM-LVQ-ANN)的输电线路故障综合识别方法,以期能同时识别以上输电线路故障和电力系统异常工况及异常工况下的故障.其中,作为信息提取环节的GMAPM实现了多路信号的并行处理和同时分析,作为特征识别环节的SOM-LVQ-ANN继承了SOM-ANN的强自主学习能力和泛化能力以及LVQ-ANN可预先指定故障类型且便于类型编码和拓展的优点.仿真实验结果初步验证了本方法的优良性能.

基于小波能量谱的输电线路雷击故障识别方法研究

准确辨识输电线路雷击故障类型对于改进防雷设计、实现差异化防雷具有十分重要的意义,因此以雷击输电线路后三相导线暂态行波电流为研究对象,建立了基于小波能量谱的雷击故障识别方法。根据不同雷击情况下的小波能量谱分布特点,构建了相应特征量及故障识别判据。仿真结果表明,该方法不受雷电流参数及波形的影响,对于绕击未闪络、绕击闪络及反击三种雷击类型均能准确识别。通过合理选择判断阈值和电流行波监测点,可分别避免雷电冲击电晕及线路末端折反射波对算法准确性的影响,因此本方法具有较高的实用价值。

基于CBAM-FCN的高压输电线路发展性故障识别方法

高压输电线路的发展性故障往往受运行状态和故障发展过程的影响,给故障甄别和保护决策造成困难。为了准确识别高压输电线路的发展性故障,保证继电保护装置动作的正确性,将全卷积神经网络(fully convolutional network,FCN)与卷积注意力模块(convolutional block attention module,CBAM)相结合,提出一种基于CBAM-FCN的发展性故障识别方法,通过在传统全卷积网络中引入CBAM模块,使神经网络能够聚焦于故障波形的突变、幅值等重要特征,忽略无关干扰。此外,所提方法能够输出表征故障状态变化的一维时序序列,实现对输电线路发展性故障的全过程识别。最后大量仿真验证了所提方法的抗噪性能和泛化能力,并通过可视化技术展示了网络模型的可解释性。

带并联电抗器的交流特高压输电线路单相自适应重合闸故障识别方法(英文)

In order to avoid single-phase adaptive reclosure overlap in a permanent fault,accurate identification of the fault types on transmission line is necessary.We present a fault nature identification method for ultra-high voltage alternating current(UHVAC) transmission lines with shunt reactor.The voltage amplitude ratios of the neutral small reactance voltage to terminal voltage under transient fault and permanent fault are calculated.The significant differences of the ratio under the two faults have been analyzed.It is found that the ratio can be a criterion to distinguish the fault type,transient or permanent,accurately.Additionally,we also proposed a method that delays a beat frequency oscillation cycle to decide the fault types for the existence of beat frequency oscillation which will cause misidentification on transient faults.Abundant simulation results of ATP/EMTP show that the voltage amplitude ratio under transient fault is between 0.6 and 0.7,which is bigger than 2.5,the ratio under permanent fault.

高压输电线路行波故障识别方法

使用传感器与AD转换器进行单端行波信号的采集;引进FIMD技术,对所获取的模态信号进行本征分解;采用对行波转换的方式,进行故障的识别与定位。

基于故障分量综合阻抗的输电线路纵联保护

提出了一种基于故障分量综合阻抗的纵联线路保护新原理。利用故障时线路两端故障分量电压相量和与故障分量电流相量和的比值,来判断线路上是否发生了故障。在外部故障时,该比值反映输电线路上的容抗,其模值较大;内部故障时,该比值反映系统电源阻抗和线路阻抗,其模值相对较小,据此可以区分线路上的内部和外部故障。新原理易整定,本身具有选相能力,不受电容电流的影响,可以用于带或不带电抗器补偿的线路,理论上与过渡电阻无关。EMTP仿真和动模数据验证了该原理的有效性。

架空输电线路运行和故障综合监测评估系统

为了有效预防和减少线路事故,提高线路运行和管理水平,设计了一个统一的应用平台构建架空输电线路运行和故障综合监测评估系统对线路主要运行状态和故障情况进行在线监测、实时分析和综合评估。该系统通过安装在现场的数据采集终端和控制中心的监控主站对输电线路的导线、杆塔、绝缘子等设备进行全方位实时监控,可根据需要灵活配置实现绝缘子污秽、零值绝缘子、导线弧垂、导线温度在线监测及线路危险点实时视频监控、线路故障检测和定位等多种功能。输电线路运行和管理部门通过对系统各类监测数据的统计分析,能及时掌握线路关键运行状态的变化,为输电线路的状态检修奠定坚实的基础。

基于综合赋权法和模糊层次分析法的输电线路异物挂线故障率模型

针对传统的异物挂线风险评价中定性分析以及定量分析不够全面的缺点,建立了风灾下输电线路异物挂线综合评价体系,对异物挂线风险进行定性定量分析。采用模糊层次分析法(FAHP)确定异物挂线影响因子指标体系,并采用改进层次分析法和德尔菲法结合的综合赋权法确定各指标的权重。结合模糊数学理论,根据不同的隶属度函数确定方法,建立了适合不同子指标因素的隶属度函数,以此形成了异物挂线故障概率计算模型。

基于CFD原理的架空输电线路故障概率估算方法

针对雷击、风速、覆冰、污闪、鸟类接触、线路舞动和老化等对架空输电线路安全稳定运行的影响,对架空输电线路故障率预测模型进行探讨。首先将架空输电线路的故障率流态化,考虑各种不确定性因素影响,并加权优化相关的影响因子,以求解出其综合健康指数,同时修正输电线路的流态故障概率分布,以此建立受多因素影响的架空输电线路故障率预测模型;再由有限体积法(finite volume method,FVM)对该模型进行网格划分,并对其采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)原理模拟仿真,根据所得结果估算出具有高准确度的预测值。以IEEE9、IEEE30、IEEE57、IEEE118为实例进行计算和分析,结果表明所研究模型可以有效地提高线路故障率的预测精度,验证了CFD模拟仿真在求解架空输电线路失效率问题时的有效性。

基于测量波阻抗的同杆双回输电线路故障识别

为提高行波保护在同杆双回输电线路上的灵敏性与可靠性,提出一种基于S变换的测量波阻抗比率制动故障识别算法.利用S变换获取母线电压与线路电流的初始行波相量,据此计算线路测量波阻抗,给出和波阻抗与差波阻抗概念,引入综合和波阻抗和综合差波阻抗.理论分析表明:当发生区内故障时,综合和波阻抗小于综合差波阻抗;当发生区外故障时,综合和波阻抗远大于综合差波阻抗.引入比率制动系数,将综合和波阻抗作为制动量,综合差波阻抗作为动作量,建立比率制动保护判据进行区内、外故障识别.大量仿真结果表明,该算法判据简单,性能可靠,动作灵敏、迅速,基本不受故障初始角、故障类型、过渡电阻、噪声干扰等因素影响.

基于S变换和k-means聚类的输电线路故障识别

根据正常电路和故障电路特征电流存在的差异,提出基于S变换和k-means聚类的输电线路故障识别方法。通过S变换的方式,获取线路特征电流的故障特征量,应用熵权法计算出变换综合相对熵,找出线路之间的差异。然后,使用k-means聚类的方法识别出故障线路。通过仿真试验验证,该故障识别方法准确率较高、适应性强。

基于输电线路故障特性的电网综合风险评估体系

电网长时间运行过程中电气设备耗损严重,内部线路容易出现老化、故障等问题,致使电网无法稳定运行,影响用户供电,造成经济损失。对输电线路故障特性和存在的问题进行综合分析,并评估风险,从而明确线路检修、维护措施。

基于故障分量正序、负序和零序综合阻抗的线路纵联保护新原理

提出了故障分量正序综合阻抗、负序综合阻抗和零序综合阻抗的概念。发生区外故障时,故障分量正序综合阻抗等于线路正序容抗,负序综合阻抗等于线路负序容抗,零序综合阻抗等于线路零序容抗,数值较大;被保护线路上发生区内故障时,故障分量正序综合阻抗、负序综合阻抗和零序综合阻抗分别反映系统和线路的正序、负序和零序阻抗,数值较小。根据该特征,可以区分线路上是否发生故障,据此提出了基于故障分量正序综合阻抗、负序综合阻抗和零序综合阻抗的纵联线路保护原理,不需对电容电流进行补偿,灵敏度高,不受过渡电阻的影响,整定原则明确,定值裕度大。

消除相间电容电流影响的故障分量综合阻抗计算方法

分析了区内、区外故障时,线路相间电容对故障分量综合阻抗的影响,并提出了消除相间电容电流影响的故障分量综合阻抗计算方法。在各相的故障分量差动电流中减去该相流向其他两相线路的电容电流,计算结果仅取决于线路对地电容。使用EMTP数据对该方法进行了仿真,结果表明,采用新方法后,计算结果更稳定,整定时仅需考虑线路对地电容,整定原则更加明确,定值裕度大。

基于故障原因综合辨识的输电线路跳闸智能分析

目前,国内利用直接监测技术实现输电线路不同故障原因辨识的研究尚处于起步阶段,急需要在该领域进行研究,突破输电线路跳闸故障智能诊断关键技术,为输电线路故障诊断相关产品开发、系统建设奠定理论基础。为了快速精确检测故障位置、诊断故障类型,找到解决方案,以便防止类似故障再次发生,确保电网的安全稳定运行,提高供电可靠率,我们需有高可靠性的输电线路故障类型快速识别的故障诊断系统。

计及抗毁性的输电线路关键性综合评价

有效识别关键输电线路对预防大面积停电事故具有重要的意义。综合元件个体的抗毁性和对系统整体运行安全的重要性,提出了一种输电线路关键性的评估方法。从输电线路在系统正常状态下对负荷波动的承载力和在系统事故状态下对N-1开断的抗扰力2个方面综合衡量输电线路元件个体的抗毁能力;从输电线路对连锁故障产生和扩散所起的作用,来综合量化输电线路对系统整体运行安全的重要性;从输电线路的抗毁性和重要性来综合评价输电线路的关键性。IEEE 39节点系统算例和某实际电网算例验证了所提指标与方法的合理性和有效性。

新型输电线路故障综合定位系统研究

本文探讨了如何在新型输电线路中建设一个故障综合定位系统,并且研究分析了综合故障定位系统的组成部分,以及定位系统的硬件设计方案和功能特点,并对行波定位与稳态量定位之间的相互协调和配合进行了相应的分析。

利用综合负序矢量识别电力系统振荡中接地故障

基于建立在空间坐标基础上的综合矢量的概念 ,提出了利用电流综合负序矢量与电流零序分量相配合识别振荡中发生的接地故障的新原理。同时给出了实现该原理的快速算法。这种快速算法完全不受系统振荡时频率偏移的影响 ,识别接地故障具有较高的灵敏度。EMTP仿真表明 ,对于振荡中发生的高阻接地故障 ,包括在线路末端经 30 0Ω过渡电阻的接地故障 ,该原理能够快速可靠地检测出来。

输电线路鸟害综合防治措施

近年来汉中电网输电线路鸟害故障逐年呈上升趋势,其中一起鸟害跳闸造成了汉中西部电网与东部电网解列的重大事故,直接威胁汉中电网整体安全稳定运行。分析了输电线路鸟害故障的特性,介绍了汉中电网实施综合立体防鸟措施的做法及取得的效果。

考虑冰风载荷影响的输电线路运行风险评估方法

为预防在极端冰灾环境下大规模停电事故的发生,提出1种考虑冰风载荷的输电线路运行风险评估方法。在极端冰风环境下,计算输电线路与杆塔所承受的总载荷,利用强度与应力干涉模型确定输电线路与杆塔的故障率,同时结合串联可靠性原理确定线路故障综合概率;利用非贯序蒙特卡洛法与线路故障综合概率设置预想故障集,结合直流潮流优化模型计算每条线路的失负荷量;综合考虑负荷等级与抢修恢复时间,确定线路失负荷的经济价值并定义为故障后果;将故障后果与线路故障综合概率的乘积定义为输电线路风险评估指标。以实际拓扑结构修正的IEEE30节点开展算例分析。结果表明:所提方法可对输电线路运行风险进行有效评估。