基于SSTDR的光伏系统直流母线电弧故障在线检测与定位

针对光伏系统中直流母线上发生电弧故障危害重大且检测和定位困难的问题,提出一种基于传输线等效分布参数模型的扩展频谱时域反射法,对电弧故障进行在线检测和定位。该文研究直流母线发生故障电弧的原因和类型,对拓展频谱和时域反射进行理论分析,利用Simulink仿真平台建立直流母线电弧故障模型进行仿真,基于FPGA技术搭建实验平台,验证了理论正确性与可行性。实验结果表明,该方法能够实现对光伏系统直流母线电弧故障在线检测和定位,具有定位精度高、实时性好等优点。

基于RS维数的小电流接地系统故障选线和定位

建立了基于线路分布参数的单相故障零序等效模型,通过分析故障/非故障线路的暂态零序电流,得到了它们的内在特性:在低频段内,故障线路零序暂态电流幅值大于非故障线路的,并且随着故障距离的增加而幅值呈一定规律减小。不同内在特性必然导致不同的外在表现。根据分形维数由信号波形的频谱分布决定的特点,给出了故障选线的RS维数判据和故障定位的RS表达式。与其他方法相比,它的理论模型精确,选线简单,定位精度高,不受CT极性影响,能较好地反映出线路的暂态特性和电流波形特点。大量的仿真试验也证明此方法有效。

弧光故障信号的频谱分布及R/S分析

利用R/S方法研究了输电线路弧光接地故障采样信号的频谱分布规律及分形维数的特点。其频谱分布在某种程度上定性反映了采样信号所对应的弧光接地故障位置的变化 ,故障信号波形的分形维数是采样信号所对应的弧光接地故障位置的定量表达 ,且与其频谱分布相关性很强。滤除基波后的故障信号波形的分形维数与线路的故障位置近似呈二次曲线关系。弧光故障信号频谱分布及R/S分析在输电线路弧光接地保护和位置估计方面应用潜力很大。

500kV输电线路故障时空特性分析

随着电力系统通信自动化技术的发展,各种信息采集系统得到广泛应用,这为分析电网故障的时空特性提供了有利条件。以H省电网500 k V输电网为例,探讨了5年间500 k V输电线路故障在较长时间段上的行为特性。首先在输电线路故障时间序列层面上,统计分析输电线路故障发生的时间(单位:天)与同一时间点故障累计频次和累计概率之间的相互关系,采用Kolmogorov-Smirnov(K-S)法检验其分布的正态性,并根据R/S时序分析法计算出H省电网500 k V输电网5年间输电线路故障基于时序的Hurst指数,从而判断其在时间序列上具有长程相关性。然后,在空间层面上,统计分析5年期间H省电网每条500 k V输电线路故障次数与其发生频次和累计概率的关系,得出输电线路故障在空间上符合幂律分布特征。研究电网故障的时空分布特性为电网的风险管理和风险预测提供了辅助决策的依据。