Serial Failure Diagnosis of a Transmission Line Protection Relaying System by Petri Nets

With the development of large-scale complicated modern power systems, the requirement for the associated protection scheme tends to be more stringent and its combination more complex. However, it is very difficult to figure out the factors of failure of such systems. This paper proposes a Petri net model of a transmission line protection relaying system, including three types of relays as well as an automatic reclosing device, and shows how to diagnose serial failure of the system by analyzing invariant sets of the model. Furthermore, it gives four basic types of failure sequences and its execution is much more intuitive and effective than the traditional method.

基于信号触发控制的通信电源漏电故障定位技术研究

信号触发控制作为一种先进的故障诊断与处理方法,能够利用事件驱动机制实时监测和响应电源系统中的异常变化,并快速检测和精确定位故障。该技术通过分析电信号的即时数据,可以有效地识别并定位通信电源系统中的漏电点,从而提高系统的运维效率,缩短故障恢复时间。根据信号触发控制的工作原理与应用流程,文章系统地研究其在通信电源漏电故障定位中的具体实施方法和效果,包括信号识别、故障检测、系统处理及技术评估,并通过实际应用测试验证基于信号触发控制的通信电源的漏电故障定位技术的有效性与实用性。

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。

光伏电站直流输电线路早期绝缘故障识别与定位

直流输电线路发生早期绝缘故障时电流波动小、故障现象不明显,难以快速识别以采取保护措施,光伏电站线路拓扑结构复杂,不易准确定位故障发生位置。该文提出一种连续小波变换和混合神经网络模型结合的方法,可在尽可能短的时间完成故障识别与定位。该方法首先利用连续小波变换对暂态零模电流信号提取二维时频矩阵特征,压缩为彩色图像;然后,将图像送入神经网络模型中进行训练。该混合神经网络模型通过结合卷积神经网络和门控循环单元,提高识别精度并减少训练时间。最后,为验证本方法的优势,在高噪声环境下选取4条直流输电线路分别进行4种时频分析方法、3种神经网络模型仿真对比后,又对早期绝缘故障单独进行识别仿真试验,结果表明该方法可有效识别出早期绝缘故障并定位至发生线路,且具有较强的抗噪能力。

基于电力电子技术的电气设备故障诊断研究

为实现电力系统的优化运行及电气设备的高效利用,介绍了电力电子技术的基本原理及电力电子设备的主要组成,提出一种新的故障诊断方法,包括故障检测、定位及分析步骤,通过模拟实验验证了该方法的可行性及有效性。结果表明,该方法能有效识别并定位电力电子设备故障,对电压降低、能量损失等常见故障具有良好的诊断性能,有助于提高电力系统的运行稳定性及安全性。

基于深度学习的电力系统故障识别与定位算法研究

基于深度学习算法,针对电力系统故障识别与定位问题展开研究。以卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)为例,阐述了深度学习算法在电力系统故障识别与定位中的应用原理。设计并实现了基于深度学习的电力系统故障识别与定位算法,包括数据集准备和预处理、算法实现、实验设置以及性能评估指标的选择等内容。通过对实验结果的分析和讨论,验证了算法的有效性和准确性。

电力工程中输电线路电缆故障定位与检测研究

电力工程中的输电线路和电缆故障定位与检测是保障电网稳定运行和安全供电的重要环节。随着电力系统的发展和电力需求的日益增长,对于故障定位与检测的要求也越来越高。基于此,介绍了电力工程中输电线路电缆故障定位与检测的方法,以期为电缆故障定位与检测提供参考。

改进矩阵算法及其在配电网故障定位中的应用

分析了目前配电网故障定位算法中存在的问题,根据故障定位的改进矩阵算法,针对配电网末端故障及不同线路上的多重故障问题,提出了切实可行的判据,不仅能对配电网单一故障进行定位,而且能对配电网末端故障以及不同线路上的多重故障做出快速、准确的诊断。模拟计算了三电源配电网及单电源多出线的各种故障,结果表明了该判据的有效性。

基于行波理论的配电网故障定位方法的研究

提出了利用行波对带有分支的配电网故障线路进行准确定位的方法。该方法是一种分两步来确定故障点的定位方法:首先对故障产生的暂态行波进行检测,通过 识别来自故障点和不连续点的反射波来确定故障区段;在确定了故障区段的基础上,找到与故障点相关的2个反射波,并由这2个波的最大相关时间计算得到故障点到检测端的距离。文中介绍了该算法的理论研究工作,给出了EMTP仿真的仿真结果,最后通过对一条带分支的单相线路进行试验,进一步证明了该方法的正确性。

配电混合线路双端行波故障测距技术

该文提出利用线路故障产生的暂态行波实现配电架空线、电缆混合线路单相接地及相间短路故障测距,分析了故障初始行波模分量的暂态特征。研究发现,尽管中性点非有效接地系统单相接地故障后线路稳态线电压保持不变,但其故障暂态过程仍产生行波线模分量,这样单相接地及相间短路故障均可利用参数比较稳定的行波线模分量作为测量信号。分析表明行波在配电混合线路传播过程中发生复杂的折、反射,应该利用双端行波测距法测量故障距离。针对架空线和电缆波速度不一致的问题,给出了基于时间中点的故障点搜索算法。分析了电压、电流行波在线路末端的反射规律,为选择合适的行波测量信号提供了理论基础。现场试验表明文中所述方法可行有效。

智能配电网体系探讨

在了解国内外最新配电自动化技术的基础上,提出智能配电网SDG(Smart Distribution Grid)的概念及内涵,其利用现代电力电子技术、通信技术及网络技术等与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制等与供电部门的工作管理有机融合在一起,支持分布式电源接入的互动型网络。构造了智能配电网体系结构并辅以说明分析,将智能配电网结构分为主站层、子站层、终端层3个层次。详细分析了智能配电网的功能,包括故障诊断与恢复功能、仿真模拟功能、地理信息系统(GIS)管理功能以及负荷预测功能。对微网技术、通信技术、传感技术3项关键技术做了详细阐述。

基于R-L模型参数辨识的输电线路准确故障测距算法

输电线路的准确故障测距对于保障电力系统安全稳定运行具有重要的意义。该文充分利用了故障分量提供的故障信息,以模量分析与输电线路R-L模型为基础,提出了一种将故障状态网络的微分方程与故障分量网络的微分方程联立求解的单端量时域准确故障测距算法。该算法将故障距离、过渡电阻以及对侧系统的运行参数作为模型的未知参数进行求解辨识,利用数值微分代替测距方程中的一阶与二阶微分,消除了传统单端量故障测距算法中主要由于对侧系统实时运行参数未知而引起的原理性误差。该算法不受故障时系统的运行方式、网络结构以及电网频率波动影响。大量EMTP仿真表明,算法原理正确且具有较高的测距精度,在故障距离20-280km范围内测距的平均误差为0.0796％,最大测距误差小于0.173％,该误差主要来自截断误差,即用差分法计算时域连续信号的微分时所产生的误差。

基于双回线环流的时域法故障定位

该文提出了一种利用双端电流量实现双回线故障定位的时域测距算法。该算法利用双回线环流网与两侧系统无关且两端电压为零的特点,只用线路两端的电流量,就可计算出环流网的沿线电压分布,并根据从两端计算得到的电压分布差值在故障点处最小的原理实现测距。由于避免了使用电压量,故该测距原理不受电容式电压互感器档缪乖萏藕诺南拗?该算法能够利用故障全过程的任何一段数据实现测距,且该算法所需数据窗短,只要略大于被测线路传输时间的 2 倍即可。该算法采用分布参数线模,克服了忽略线路电容带来的误差,适用于高压长距离输电线。仿真结果表明:测距误差将小于 0.15km,且测距精度不受故障类型和过渡电阻的影响。

高压输电线故障测距中的伪根问题及其改进方法

本文对故障电流相位修正测距算法进行了分析讨论。理论分析和数字仿真计算均表明该算法在原理上存在一定缺陷,在某些情况下可能会给出错误的测距结果。为此,本文提出了解方程算法及附加判据。利用该方法可更为可靠、准确地实现故障点定位。

超高压电缆-架空线混合线路故障测寻方法

提出一种超高压电缆架空线混合线路故障测寻的新方法。首先利用有效的判据确定故障发生在电缆侧或架空线侧,然后利用故障区域首末端电压、电流突变量值递推算出故障点。经过简单的改进,该方法同样适用于更复杂的超高压架空线电缆架空线混合线路。新方法不要求双端数据同步,不受线路两端系统阻抗和过渡电阻的影响,不存在伪根判别问题,易于实现。仿真结果显示这种算法具有较高的测距精度和实用价值。

配电线路无通道保护研究

针对 35k V及以下中低压配电网中三段式电流保护动作速度慢、快速保护范围有限的缺点 ,提出了利用单端故障分量的快速保护新原理和构成方案。该保护利用线路对端断路器动作后所造成的本端故障分量的变化来识别保护区内外故障 ,克服了传统电流保护延时较长的缺点。EMTP仿真结果证明了所提保护的正确性及有效性。

自适应速断保护的动作性能分析

对自适应电流速断保护和自适应电压速断保护在单端电源条件下发生正、反方向各种类型短路故障时的保护动作性能进行了分析 ,同时也对它们在两端电源条件下发生故障和系统振荡时的动作行为进行了分析 ,在此基础上提出了进一步实现自适应电流、电压综合速断保护的设想 ,并指出了适用条件和为保证保护正确动作应采取的有效措施。

考虑母线电压暂降非线性分布特征的配电网故障定位

根据母线处电压暂降的非线性分布特征,提出一种配电网故障定位新方法。首先得到母线处电压暂降的幅值和相位跳变关于故障距离在各线路区段上的非线性分布解析式,然后结合电压实测值,用复数的实虚部分离法估算故障电阻,最后用弦割法计算故障距离,根据最小故障距离偏差识别故障区段;结合故障测距和故障区段结果达到准确定位,解决了多分支辐射式配电网的故障定位问题。通过对IEEE 13节点测试系统在不同故障电阻、负荷波动及分布式电源接入等条件下仿真,结果证明了所提方法的准确性和有效性。

基于GPS的双端故障定位新算法

近年来双端电气量故障定位算法成为国内外研究的重点。但是,线路参数和长度的变化对于故障定位精度的影响却迟迟没有很好地解决。如何把因线路参数和线路长度的变化所引起的误差动态地加以修正是目前亟待解决的问题之一。作者根据线路参数和线路长度之间的相互联系及其映射关系,提出了一种新的参数修正方法。通过仿真比较表明,该方法有效地解决了长度和参数变化所引起的误差问题。

一种高压电缆-架空线混合线路智能重合闸方案

提出了一种基于双端故障信息的高压混合线路智能重合闸方案,利用输电线路首末端电压、电流工频量分段递推,通过搜索两端线路沿线电压曲线交点来确定故障点位置,进而确定重合闸动作逻辑;讨论了架空线和电缆接头处发生故障的处理方法,提出了伪根问题的解决方案。仿真结果表明该方案精度高,不要求线路两端数据同步,不受故障点过渡电阻、伪根、混合线路多分段的影响,重合闸动作正确。