Fault Line Selection Method Considering Grounding Fault Angle for Distribution Network

In the distribution network system with its neutral point grounding via arc suppression coil, when single-phase grounding fault occurred near zero-crossing point of the phase voltage, the inaccuracy of the line selection always existed in existing methods. According to the characteristics that transient current was different between the fault feeder and other faultless feeders, wavelet transformation was performed on data of the transient current within a power frequency cycle after the fault occurred. Based on different fault angles, wavelet energy in corresponding frequency band was chosen to compare. The result was that wavelet energy in fault feeder was the largest of all, and it was larger than sum of those in other faultless feeders, when the bus broke down, the disparity between each wavelet energy was not significant. Fault line could be selected out by the criterion above. The results of MATLAB/simulink simulation experiment indicated that this method had anti-interference capacity and was feasible.

基于IHHT‑RF的配电网单相接地故障选线方法

小电流系统发生单相接地故障时故障特征易受高接地过渡电阻、小初相角等弱故障条件影响而导致选线准确率低。为此,提出一种基于改进希尔伯特黄变换—随机森林(improved Hilbert⁃Huang transform⁃random forest,IHHT⁃RF)的配电网单相接地故障选线方法。首先,提取每条线路在故障发生时的电流暂态信号,通过IHHT提取纯净的暂态电气量,构造标准差、能量熵和幅值畸变度3类特征向量;然后,将特征向量输入RF分类器建立故障选线模型,把故障选线问题转化为二分类问题;最后,将测量数据输入RF分类器中得出分类结果,实现故障线路的自动识别。仿真结果表明,该选线方法综合利用暂态信号的幅值、频率和能量等特征信息,不受弱故障条件、馈线结构等因素的影响,能有效提高故障选线的准确率,具有较强的适应性和可靠性。

融合稳态和暂态特征量的接地故障选线方法研究

单相接地故障是配电网运行时发生概率最高的故障,但接地时存在电气故障特征弱、外界干扰大的情况,使得配电网存在接地选线困难的问题。对此,提出基于稳态和暂态故障特征量相融合的配电网接地选线方法,分析单相接地时接地故障线路与非故障线路对地电容电流突变量五次谐波分量在幅值和相位上的差异性,利用经验小波变换提取故障零序电流的低频分量综合相关系数和高频分量相对权重系数,并利用模糊神经网络实现融合特征量与故障的非线性映射诊断。建立配电网接地故障仿真模型,通过多重干扰下的选线对比分析,验证了本文方法的有效性和优越性。

基于变压器故障量的分布式小电流接地选线方法

提出并分析了一种基于变压器工频故障量的分布式选线方法和一种基于变压器暂态故障量的分布式选线方法。分析表明,工频故障量选线方法可用于中性点经消弧线圈接地系统欠补偿状态的一部分场景;暂态故障量选线方法比较的是变压器负荷侧暂态故障参考量与被保护线路暂态故障量,这两个暂态故障量具有近距离串行的电流关系,两者的幅值与波形变化都很小,因此具有受干扰小和可靠性高的优点。

配电变压器状态评估技术综述

基于当前变压器状态评估现状,介绍了目前常用的配电变压器状态评估技术,主要对状态评估原理、状态变量选择以及状态评估方法进行阐述。

分布式发电及其对配电网网损的影响分析

分布式电源接入电网后会对系统网络损耗产生重要影响。分布式电源对网损的影响与变压器及输电线路等元器件的电阻、运行台数或回数、分布式电源的并网位置、并网容量以及运行方式等密切相关。本文在一种理想条件下的简化配网模型上,推导了引入分布式电源前后的网损表达式,利用MATLAB计算分析各种因素对网损变化率的影响,得出了相应的结论,并为实际配电网中变压器选择、分布式电源的选址与定容提供了一定的理论依据。

利用零序电流全量Hough变换的配电网故障选线方法

对配电网单相接地故障电磁暂态仿真分析表明,故障馈线和健全馈线的零序电流全量起始阶段的整体变化趋势相反。基于此,提出应用Hough变换对零序电流起始阶段整体变化趋势进行变化方向检测的故障选线新方法。利用配电网故障后短时窗各馈线零序电流数据进行Hough变换,构造出零序电流全量起始阶段整体变化趋势的"整体"突变方向夹角。故障馈线零序电流全量起始阶段整体变化趋势突变方向与"整体"突变方向相反,健全馈线零序电流全量起始阶段整体变化趋势突变方向与"整体"突变方向相同。该方法原理简单,降低了对硬件采样速率的要求。大量仿真结果表明该方法准确、可靠。

基于三频率法的配电网电容电流测量新方法

基于三频率法的研究分析,本文提出了一种更加安全、简单且快捷的配电网电容电流测量新方法。文章首先对所提新方法的测量原理进行了详细推导。在此基础上,深入分析了频率选取对电容值测量结果的影响。最后,通过实验验证了所提配电网电容电流测量新方法在较宽范围内电容值测量计算的可行性和准确性。

基于全生命周期成本的配电网变压器选型系统动力学模型

针对配电网升级改造过程中的设备选型投资决策问题,以配电网变压器这一重要设备为研究对象,充分考虑影响变压器全寿命周期成本的动态变化,利用系统动力学理论与方法,构建配电网变压器全寿命周期成本的系统动力学模型,用以模拟和计算配电网变压器全周期成本,为配电网设备选型提供参考思路。选取某地区农网改造项目作为案例,构建变压器全生命周期系统动力学模型并进行仿真,结果表明运用系统动力学方法来反映变压器的LCC变化过程,不仅可以考虑过程中的影响成本的变化因素(如电量、故障率等),而且能够通过模型模拟结果直观地反映出LCC及其构成因素的变化过程。

基于模极大值理论的配电网接地保护研究

应用小波变换模极大值理论,对故障后的电气量进行分析,反应零序电流的突变情况,根据其在各条线路上的极性和大小的不同变化规律实现故障选线。判据采用做内积的方法,在对含有误差的信号进行处理时具有良好的容错性,因而能够获得更高的选线精度。该方法适用于小接地电流系统的各种中性点运行方式,并且现场安装简单、不需要定值整定。EMTP仿真结果表明,该方法是有效的、可靠的。

含DG的小电流接地系统单相接地故障定位

对比分析含分布式电源(DG)与不含DG的小电流接地系统在发生单相接地故障时暂态零序电流的特点,得出DG的加入不影响各线路的暂态零序电流分布。因暂态零序电流中存在多个频率分量,虽然对于某一频率而言,故障线路与健全线路电流相位(方向)相反,但多个频率的叠加会使得这样的方向性变得模糊。采用小波变换的Mallat算法对各线路的暂态零序电流进行分解和重构,从而获得低频逼近部分aN和高频细节部分dN。据此,提出选线判据:对于含DG的小电流接地系统,在暂态零序电流的初始阶段,故障线路暂态零序电流的细节分量幅值是所有健全线路的幅值之和,相位与健全线路相反。最后,建立仿真模型,对含DG的中性点经消弧线圈接地系统和中性点不接地系统进行了仿真实验,实验结果证明该方法故障判别准确,选线灵敏度高,实用性强。

配电网单相电弧接地故障选线暂态分析法

小电流接地系统发生最多的故障是单相接地故障。现有的基于稳态零序电流的故障选线方法 ,受弧光接地、运行方式等因素的影响较大 ,选线精度并不理想。文中在充分研究电弧故障暂态零序电流变化的基础上 ,指出电弧因素对故障选线准确性的影响。由于对称分量法对接地故障进行暂态分析十分不便 ,文中采用 Clarke变换 ,并运用小波变换技术建立新的基于暂态电气量的选线方法。应用 EMTP对电弧接地故障进行了仿真 ,在不同采样频率以及不同的 A/D分辨率情况下进行了大量的仿真试验 ,结果表明新方法是正确、有效的 。

基于单-双端行波测距原理的配网多端故障定位

为实现配电网快速准确故障定位,避免故障范围扩大,结合单-双端行波原理,提出一种配电网多端行波故障定位方法。利用小波变换模极大值确定故障初始行波波头,用4次多项式拟合零模波速与零、线模时差的关系用于故障测距;利用双端行波原理进行故障选线及主干线和有二级分支出线的一级分支的故障测距;利用基于零、线模波速差的单端测距法对二级分支以及没有二级分支出线的一级分支进行测距;只需要判断初始行波波头,受分支影响小。通过PSCAD仿真验证了该方法的可行性。

配电线路暂态行波的分析和接地选线研究

对于中性点非有效接地的配电系统,当某回线路发生单相接地时,系统的接地电流只有很小的电容电流,并且系统时常运行在不平衡状态,导致利用工频量来选择接地线路很困难。该文以行波理论为基础研究了配电线路单相接地后所产生的暂态电流行波的传播规律和特点,以小波变换为工具,刻划了该行波的接地故障特征,并发现:单相接地瞬间所产生的初始暂态电流行波与接地方式无关,从而为接地选线开辟了新思路。论文最后给出了基于初始电流行波和小波的接地选线判据,并以一个仿真例证明了文中理论推导和所提方法的正确性。该方法为小电流接地选线技术的研究提供了新的思路和出发点,可以构成准确、可靠的接地选线新原理,满足不同的现场CT配置情况。

循环相变时Ti的组织与织构取向变化规律研究

用三维晶体取向分布函数（ＣＯＤＦ）分析法，和透射电镜（ＴＥＭ）、高温Ｘ射线衍射（ＨＴＸＲＤ）等手段研究了冷轧Ｔｉ板材α→β→α循环相变时组织与织构取向的形成及变化规律。结果表明，经１次α→β→α相变后，原冷轧和再结晶织构组分被强烈抑制，形成了（２１１０）［０１１１］等相变织构，经多次α→β→α相变后，组织与相变织构基本不变，而且出现部分（２１１５）冷轧织构组分的复原。对高温β相取向进行了测算，并结合取向变量选择进行分析。

多频带分析的配电网单相接地故障选线

针对多年来一直未得到根本解决的配电网单相接地故障选线问题,在分析故障选线现状和基于小波包选线方法的基础上,提出了多频带分析的选线方法。根据各线路暂态零序电流信号小波包分解的能量分布情况,提出对各线路选择能量集中的特征频带或组合特征频带;并根据故障线路和非故障线路暂态零序电流大小关系原理,比较各条线路特征频带或组合特征频带的暂态零序电流的能量以确定故障线路。现场数据和大量的Matlab仿真试验结果表明:该选线方法可以准确、可靠地实现配电网单相故障的选线。

基于随机响应面法的含风电电力系统小扰动稳定性分析

风力发电的不确定性对电力系统小扰动稳定性造成一定影响,而地理位置相近的风电场间的风速具有一定的相关性。本文建立双馈风电机组的动态模型,利用Nataf变换建立考虑风速相关性的风电场群模型,运用随机响应面法(SRSM),以风速作为输入,系统特征值、阻尼比、频率作为输出,分析了系统的小扰动稳定性,同时应用基于线性无关原则的概率配点选取法,合理选择有效配点,提高了SRSM的计算效率。在10机39节点系统中将SRSM与蒙特卡罗法比较,结果显示SRSM计算结果准确可靠,计算时间远远少于蒙特卡罗法的计算时间,能够实现系统小扰动稳定性分析的快速评估。在是否考虑风速相关性两种情况下进行对比,结果表明:考虑风速相关性时系统小扰动分析结果的波动更小,对系统安全稳定运行具有更明确的指导意义。

基于注入式Duffing振子配电网故障选线

针对传统注入法故障选线受高阻限制,提出注入式Duffing振子选线方法。对Duffing振子进行尺度变化,使其适用于电网大频率信号检测。Duffing振子对和内策动力信号同频的外部信号有较高的灵敏度,且Duffing振子的抗噪性良好。配电网发生故障后,提取各线路注入信号作为Duffing振子的输入,系统会因外界策动力不同迅速发生相应相变,通过龙格库塔求解,得到系统三维相图轨迹,用纹理参数对其进行分析,给出数值判据以达到智能选线目的。仿真实验证明了方法的准确性。

基于双树复小波变换的配电网故障选线

在对配电网故障信号进行处理的过程中,为了减少噪声的影响,将应用于心电信号处理的双树复小波变换用于配电网故障选线,并结合暂态小波能量的改进算法,提出了一种小电流接地系统故障选线新方法。首先将各线路暂态零序电流进行双树复小波变换,得到小波分解系数并计算小波能量。根据电压峰值附近故障和过零点附近故障的信号能量谱特征,通过设定阈值分别比较小波高频能量和低频能量。利用Simulink进行大量仿真,结果表明:与传统离散小波变换相比,双树复小波变换去噪更彻底,而且不受故障合闸角、过渡电阻及系统运行方式等因素的影响,可以快速准确选线。

基于小波变换的配电网单相接地故障选线方法

分析了配电系统发生单相接地时的故障特征,在研究了现有选线方法的基础上,提出了利用小波变换的奇异性检测理论进行故障选线的新方法。该方法对单相接地故障的暂态分量进行小波变换,通过比较零序电流小波变换模极大值的大小和极性判别出故障线路。MATLAB仿真结果表明,该方法能够准确、可靠地实现故障选线,且不受故障电阻及中性点接地方式的影响。