高海拔配电线路故障精准定位研究

为了维护高海拔地区输配电及用电工程线路的正常运行、提升供电的稳定性与质量,提出了高海拔配电线路故障精准定位方法。分析线路故障行波精准定位原理,实现故障点位的确认。通过计算故障电流波速和线路长度,实现行波双端定位。通过分析波速误差、线路长度误差和波头误差,提升高海拔输电线路行波定位精度。创新性地基于双端行波故障定位算法,以及小波变换、Hilbert-Huang变换方法,提出行波型故障预警与精准定位的优化措施。仿真模拟分析结果表明:所提方法能够迅速识别故障区间和故障准确位置,实现输配电线路故障的快速查找和故障点的精确定位。该方法的应用可以缩短电力线路运维人员的巡视时间、提升供电可靠性。

基于改进经验小波变换与双端行波判据的低压直流电缆故障定位方法

为提高低压直流电缆故障定位精度,文中提出了一种改进的经验小波变换(Improved Empirical Wavelet Transform,IEWT)与改进双端行波故障判据结合的方法。该方法首先利用双端行波法获取电缆两端的电流信号;然后利用IEWT将电流信号分解为各级本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)并重构,对分解后的IMF分量进行筛选以有效避免模态混叠现象的出现;最后利用峭度规则检测筛选得到的IMF分量,并通过改进的双端行波故障判据计算确定故障点的位置。仿真结果表明,该方法具有较高的定位精度和可靠性,能够满足工程实践的要求。

低压电力电缆线路运行故障检修方法

传统方法检修时延性较差,且检修后线路电压仍然存在波动,线路故障检修效果不佳。提出低压电力电缆线路运行故障检修方法,利用行波检测仪采集电缆线路行波信号,采用小波阈值去噪法对信号滤波进行处理,根据行波信号与参考信号相似度,诊断线路是否存在故障;根据行波传播时间与传播速度,定位故障位置;通过故障树得到对应的故障维修方案,对线路进行维修。试验证明,设计方法延迟时间较短,检修后线路电压迅速恢复稳定状态,具有良好的故障检修效果。

行波技术在矿井供电系统中的应用

煤矿高压供配电系统的安全运行,是保证煤矿高产高效的必需条件之一。降低高低压电缆故障,利用在线监测手段实现实时监测、提前预警,对有效解决因电缆故障造成的供配电系统不能持续安全运行的问题是十分有效且必要的。通过分析电缆故障的成因,对比直流叠加法、温度监测法、局部放电法、可恢复故障法4种电缆故障监测技术的优缺点,最终确定采用基于行波技术的小电流接地选线技术和故障测距技术,设计建立高压电缆在线监测供电系统。该系统实现了高压电缆的绝缘状况监测、进行预警、故障定位、接地精准选线等功能,从而保证矿井的供电安全。

基于SIMULINK仿真的海上风电用海缆行波法故障定位

随着海上风电产业的迅速发展,大量海缆被应用于海上风电场中,承担信息与电力的传输任务。海缆出现故障将严重影响海上风电场的正常运行,对海缆进行故障定位研究具有重要意义。基于SIMULINK仿真平台,模拟海缆不同故障类型下的行为;同时,模拟特定位置故障,并利用行波法提取故障后的暂态行波信号获得正向和反向行波。采用单端行波定位和双端行波定位两种算法,依据行波到达时间差可确定故障位置。结果显示,单端行波法和双端行波法均能够有效定位故障,其中双端行波法的定位精度更高,故障点距离测量端较远时定位结果更加准确。

基于行波法的电力电缆故障定位技术研究

质量差、运行超负荷的电缆本体在电缆线路中常会发生故障。应用新的技术与方法对高压电缆故障进行了分析,基于行波法对高压电缆故障进行准确定位,并从可靠性和实用性两个角度对其进行了验证。

基于行波互相关法的电力电缆故障定位技术的研究及应用

通过对电缆系统进行精确建模,分析行波过程,并优化故障测距原理,最终实现了对电缆故障点的精准定位。研究内容涵盖了冲闪法系统建模、行波过程分析、故障测距原理的解释,以及方向行波的构建和相关窗口起始点与长度的选择策略。通过综合分析和仿真验证,结果表明,优化的相关窗口参数选择和方向行波构建技术显著提高了故障定位的精确度和效率,为电缆故障定位技术提供了理论支撑和实践指导,提升了电力系统的可靠性和安全性,保障了电力系统运行安全,降低了电力电缆故障发生概率。

电缆–架空线混合线路故障测距方法综述

针对电缆–架空线混合线路的结构和特点,介绍了几种适用于混合线路的故障测距方法,包括基于分布参数模型的区段故障定位法、基于波速度归一算法的双端行波故障测距法、三相母线外加同一电压脉冲式单端行波故障测距法等。分析了各种方法的适用范围及其优缺点,最后对各种方法的应用前景作了初步评价。

电缆-架空线混合输电线路故障测距方法研究

针对电网城市化而带来的电网继电保护问题,提出了一种电缆—架空线混合输电线路故障测距方法。根据线路参数计算假设故障发生在两段线路连接处时,暂态行波传播到线路两端所用时间,求取时间差作为基准值;当故障发生时,用线路两端测得的行波到达时刻做差,与基准值比较判断故障发生区段;利用单端行波故障测距法求取故障位置。该方法不受过渡电阻、故障类型影响,通过仿真验证了方法的有效性。

行波激励下输电塔-线体系纵向地震反应分析

基于所建立的输电塔-导线体系空间有限元模型,利用非线性时程分析法研究了体系在行波输入下纵向地震反应特性,并和一致地震动输入下的反应情况进行比较。结果表明：行波输入可增加也可降低输电塔的地震反应,这与行波波速、地震动性质都有关系；行波输入很大程度上增加了导线的轴力反应,随着行波波速的提高导线轴力逐步降低并接近于一致输入时的情况；行波输入强烈地放大了导线的纵向和竖向位移反应,特别是后者在近断层地震波输入时；输电塔—导线体系的地震反应受行波波速影响很大。

35kV电力电缆在线故障测距仿真研究

以35kV交联聚乙烯绝缘电力电缆为原型,用电磁暂态仿真工具PSCAD/EMTDC建立了35kV电力电缆系统模型,对不同中性点接地方式下的故障电流波形特征进行仿真,结果表明中性点非有效接地电缆系统也能产生有效的故障行波。文章分析了影响电力电缆在线故障测距精度的因素,采用小波变换局部模极大值法来检测故障行波的突变点,用建立的电缆系统模型进行了多种故障条件的仿真和在线测距计算,验证了行波法在线故障测距的可行性,并对双端和单端故障测距算法的具体应用提出了建议。

基于行波的电力电缆故障测距方法

在比较了行波测距法与阻抗测距法 ,并发现在电力电缆故障测距中行波测距法优于阻抗基础上 ,综合分析了各类行波故障测距方法的优缺点及近几年国内外行波故障测距方法的特点 。

基于无监督学习的交叉互联电缆行波测距方法

为提高交叉互联电缆故障测距精度,提出了一种基于无监督学习的交叉互联电缆行波测距新方法。首先结合直埋敷设方式的实际工程背景分析了电缆各个电流模量之间的关系,给出了采取三相护层电流之和作为故障测距信号的依据。其次,通过无监督学习的主成分分析法对由直接接地箱和交叉互联箱中采集到数据组成的高维矩阵降维,采用密度聚类算法对降维后的样本进行聚类。最后选取含样本量最少的簇类所匹配的区段为故障区段并用双端测距公式测距。PSCAD仿真结果表明,所提方法可避免交叉互联点对护层电流行波的影响,使得故障测距在不同故障距离下仍有较高的准确度和可靠性,且不受过渡电阻的影响。

电缆-架空线混合线路故障行波测距新方法

电缆-架空线混合线路的故障测距存在2个难点:电缆依频特性突出,波头不易准确捕捉;线-缆接头处波阻抗不连续,行波发生反射,增加了故障点反射波识别的难度。分析了电缆-架空线混合线路不同区段故障时,连接点处的负序电流分布特征,提出了一种电缆-架空线混合线路的故障测距新方法。对确定的电缆-架空线混合线路,于故障附加负序网络利用线路两端电气量推导线缆接头处的分布电流,藉此判断故障区段;此后,根据确定的线-缆长度所对应的行波折反射规律,剔除线缆接头处的反射波干扰;根据电流线模分量与零模分量模极大值的极性规律确定故障点反射波,实现电缆-架空线混合线路的单端故障测距。同时,揭示了线路发生单相接地故障的模量耦合现象与规律。大量电磁暂态仿真表明,不对称接地故障存在线模与零模耦合,该电缆-架空线混合线路的故障测距方法有效。

基于小波分析频差性的电力电缆故障测距

为了提高电力电缆在线单端故障测距方法运用到放射状中压配电系统的准确性,研究了电压行波在配电系统不同地点的反射和透射频差特性,运用小波变换结果模极大值确定电压行波到来时刻的同时,利用所选小波滤波器相频特性提炼电压行波信号携带的原有频差特性信息,有效地判断出到达母线的第2个行波是故障点反射波还是对端母线反射波。基于某变电站出线构建EMTP仿真模型,仿真结果表明这种利用小波分析频差性的电力电缆在线单端故障测距方法能够较精确地寻找到故障点。

基于小波变换的电力电缆故障测距研究

随着电力电缆的广泛应用,对电缆故障测距的精确度要求也日益提高.为了实现电缆故障的精确定位,引入小波变换的方法对电缆故障行波信号进行检测和分析.根据信号的奇异性检测原理,采用搜索模极大值的方法确定行波信号起始脉冲和反射脉冲时间点,应用单端行波在线故障测距方法进行测距.实验结果表明,利用小波变换的时频局部化特性可有效聚焦到电缆行波信号的奇异点,从而得到精确的脉冲到达时刻.该方法不受电缆故障类型的影响,测距误差小,可获得较高的故障定位精度.

基于时频分量相关分析的高压电缆双端行波测距

高压电缆行波测距需解决2个关键问题:确定行波到达时刻和选取行波波速。由于线路存在损耗且参数随频率变化,导致行波在传播过程中存在波形畸变,不易确定行波到达时刻;另外由于不同频段的波速不同,因此不易选取一个固定的行波波速。针对以上问题,利用正交小波的频段剖分功能和适合表征暂态信号的特点,将暂态行波信号分解成多个频段内的时频分量信号。在各个频段,线路的衰减系数和波速都可近似为常数,因此各频段两侧的时频分量波形相似。用相关分析方法在各个频段确定两侧行波时频分量的时间差,结合各个频段内的波速,即可得出精确的双端行波故障测距结果。用EMTDC仿真对该方法进行了实验验证。

电缆故障在线测距中高速同步采集卡精确时标获取方法

为减小全球定位系统(GPS)同步时钟误差对双端行波测距的影响,使电缆故障在线测距能达到实用化水平,提出一种能够获取精确时标的高速同步采样方案。利用GPS时钟无累计误差和高精度晶振频率稳定性高的特点,并将高速采样与秒脉冲捕捉有机结合,通过硬件方式无延时地捕捉秒脉冲以获取精确的时间计数值。对秒脉冲间的计数值进行滑动平均处理和最小方差估计,可获得高精度的时间标签,平均误差可达到30ns。设计中采用复杂可编程逻辑器件CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)实现高速时序控制,并考虑了抗干扰和异常处理措施,提高了系统的可靠性和工作性能。

消除单端行波测距死区的煤矿电网故障定位

单端行波故障定位由于故障行波特征难于分辨,故障距离若与非故障线路基本特征匹配时,导致单端行波测距方法无法完成,因此输电网中实用的故障定位均为基于GPS精确校时的双端行波法。在深入剖析煤矿中压电网发生故障后的行波传递的基本特点的基础上,充分考虑煤矿电网馈线支路多、线缆混合情况等矿区电网的特点,对单端行波故障定位原理特点作深入分析。定义行波瞬时功率,改进了电压、电流行波易受线路中噪声影响的问题,提高了信号的可测性;并根据选线结果及线路本身参数,利用故障线路中两个反应故障距离的反射波头时间关系验证反射波头,解决单端行波定位的死区问题。PSCAD/EMTDC仿真实验表明,该故障定位方法具有较高的精确度,完全能适应煤矿电网的特点。

高压电缆在线行波故障测距算法的设计

研究了模量电流信号在高压交叉互联电缆中的传播特性,提出了以电流模量4作为高压电缆的行波测距信号。并设计了不受电缆波速变化影响的在线行波测距算法,有效解决了交叉互联电缆波阻抗不连续造成的行波折反射复杂问题,以及内外模量行波的交叉透射问题。算法通过提取故障暂态行波中能量百分比比较高的频带进行暂态行波的重构,有效降低了暂态行波的频带宽度,减小了行波色散对测距结果的影响。EMTP仿真及Matlab计算表明该算法适应性好,测距精度高。