含分布式电源的配电网事故定位方法研究

配电网线路结构复杂,分布式电源的接入加大了事故定位难度。为解决该问题,将网络进行分层,在现有行波测距定位方法的基础上,利用多端行波信息筛选出重要的波头数据,再将波头时差带入双端测距公式定位事故点。当重要数据缺失、错误及无测量装置安装的分布式电源并网线路发生事故时,依据网络分层原理,利用其他行波波头信息推断出事故点位置。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法定位准确,对行波测量信息的容错性强,可为含分布式电源的配电网事故定位方法研究提供参考。

基于广域行波信息的行波保护

广域行波保护可以解决现有行波保护存在的判据信息来源单一和可靠性低等难题,但存在配置节点多、经济性差等问题。为此,论文提出了一种基于广域初始行波极性与时间信息的新型行波保护方法,该方法利用广域行波信息实现区域电网中的所有线路保护。电网故障时,利用故障初始行波极性信息界定行波故障域,然后融合故障域中的初始行波时间信息判定故障线路;电网拓扑结构发生变化时,仅需在原保护域的基础上进行局部修改,便可提高广域行波保护的自适应能力。仿真结果表明,该广域行波保护方法简便易行,可在配置有限数量行波检测单元的情况下,准确判别故障支路,有助于促进行波保护的工程应用。

基于回路电流故障主导波头到达时差的输电线路故障测距

不依赖对侧数据且可靠、有效地辨识波头对促进行波自动测距实现具有重要意义。通过理论分析,获得了故障电流行波在回路内的传播特征。故障初始行波除了沿故障线路传至变电站观测母线外,惯常的环式接线拓扑为其提供了另一条由健全线路构成的返回至该观测母线的通路,使得故障线路和健全线路上的电流行波测点将各自检测到一次故障主导行波,并能通过群体比幅比相来与干扰波相区分。在此基础上,提出了利用同一变电站内故障线路和健全线路上观测到的故障主导波头的到达时差来定位故障的新方法。与传统双端行波测距相比,该方法具有无需依赖对端通信和双侧时钟同步的优势;与传统单端行波测距相比,避免了故障点反射波识别这一难点环节。理论分析和现场实测数据均表明该方法正确、有效。

基于宽频信息的高压直流输电线路行波故障测距方法

针对目前直流行波故障测距精确度较低、对运行工况和故障条件适应性差的问题,提出了基于宽频故障信息的行波测距方法。首先,对直流故障行波的变波速特性及其与宽频信息之间的内在联系进行了深入分析,揭示了其对行波测距的影响机理。在此基础上,提出了基于宽频故障信息的行波测距变波速处理方案,有效解决了行波测距中的波速选取问题,提高了现有测距算法的测距精度。进一步,将该方案与模量传输时间差原理相结合,形成了无需检测故障行波第二波头的新型单端测距算法,具有较强的实用性和可靠性。在EMTDC环境下,以天广直流系统为背景进行了仿真分析,相关结果验证了所提测距方法的有效性和实用性。

基于信息融合的故障行波定位网络算法

提出一种基于整个输电网行波信息的故障定位算法.通过分析故障行波到达电网中各变电站的时间关系,运用最短路径原则将复杂的输电网络简化成无环网的辐射型网络,将远端变电站记录的初始行波到达时间折算为故障线路出口侧变电站的初始行波到达时间.通过剔除无效时间数据,并对所有折算得到的有效初始行波到达时间进行融合处理,实现基于整个输电网的故障行波定位.该算法有效解决了电网中某台行波定位装置时间记录不准确或故障导致的故障定位失败问题.仿真结果表明,该算法具有较高的可靠性、准确性,绝对误差不超过100 m.

基于行波反演的输电线路单相接地故障重演方法

重演输电线路的故障行波过程、定量地分析故障点的重要故障信息,对输电线路故障诊断有很大的现实意义。论文在分析单相接地故障初始电流行波及折反射行波的基础上,提出了基于行波反演的故障重演方法,从而实现对关键故障暂态信息的准确获取。该方法利用反演理论,结合线路依频参数模型,确定故障发生的时刻、故障点首个及第2个行波波头的模量电流幅值;构建了基于故障点模量电流幅值、故障角及故障电阻的数学模型;采用混沌粒子群优化(CPSO)算法,求解得到故障点的故障角及故障电阻值。PSCAD仿真结果表明,该方法可精确得到故障点的关键故障信息,其中故障电阻最大误差为2.64?,故障角最大误差为1.03°。论文所提方法可为输电线路故障分析提供参考。

基于雷电记录与行波数据的雷击故障测距结果优化方法

针对输电线路故障概率最高的雷击故障存在实测数据故障点反射波难以标定等困难,提出基于行波测距数据和雷电定位系统记录等多平台来源信息的雷击故障测距结果优化方法。以实测数据中疑似故障点反射波对应的疑似故障点作为基准,根据最近邻地闪记录与疑似故障点之间的空间距离和时差排除雷电定位系统中非故障雷击地闪记录和实测行波数据中非有效行波的干扰,初步确定故障点位置。在此基础上,根据最近邻地闪记录在空间位置上的趋向性,以线路走廊走势作为基准,计算最近邻地闪记录与线路走廊各基杆塔之间的空间趋势接近度,以接近度作为修正系数对行波测距结果进行优化。最后,以故障实测数据进行验证表明该方法可行、有效。

小样本条件下行波管可靠性评估方法的研究

行波管的可靠性对许多军用装备整机系统的正常运行十分重要.但其结构复杂、价格昂贵,如何在小样本条件下提高其可靠性评估的精度是我们目前面临的问题.在此情况下,利用专家经验、历史数据等先验信息来提高其可靠性评估的精度是一个行之有效的途径.本文基于模糊隶属函数给出了一种创建行波管可靠性模糊先验分布的方法,并在此基础上利用Bayes方法实现了行波管先验与试验信息的有效融合.对某卫星用行波管进行可靠性评估的实例表明,采用正态型模糊先验分布的行波管可靠性Bayes评估可以在小样本数和试验结尾程度很高的情况下显著提高可靠性评估的精度,同时Bayes估计可随试验样本信息的增加不断得到修正;而模糊先验分布的带宽可用于调节先验信息在后验分布中所占的比重.

基于经验小波变换的混合输电线路单相接地故障测距

针对架空线-电缆混合输电线路波阻抗不连续而引起的频谱混叠现象严重的问题,提出了一种基于经验小波变换(EWT)的混合输电线路单相接地故障测距方法。首先利用EWT对故障产生的暂态零序电流行波分解得到低频分量。然后根据低频分量选线判据对混合输电线路进行故障选线,通过分析奇异性检测结果准确标定故障线路行波波头。最后配电网混合输电线路的故障测距通过单端行波测距原理得以实现。PSCAD/Matlab仿真结果表明,该方法具有较高的准确性,满足工程实践定位精度在200 m以内的要求。

基于本地信息的多端柔性直流电网故障定位方法

故障定位技术是保障多端柔性直流电网安全可靠运行的关键技术。由于直流网络之间的相互连接导致其故障暂态特征十分复杂,故障定位往往要依靠通信手段,同时技术难度也会大幅提升。以基于两电平电压源型变流器的多端柔性直流电网为研究对象,提出一种基于本地信息的多端柔性直流电网的故障定位方法。利用限流电抗器作为直流线路边界,分析了限流电抗器类型的选取及其对断路器开断和保护动作时间的影响,从保护识别的准确性和动作的可靠性角度讨论了限流电抗器的容量和位置配置;对直流行波保护的电压变化率判据进行改进,通过比较限流电抗器两端电压变化率的比值和差值设定故障区间的判别方法及逻辑,利用本地信息确定故障位置;基于MATLAB/Simulink进行了大量仿真测试,验证了所提故障定位方法的可行性和有效性。

基于行波信息的广域后备保护故障判别新原理

提出一种利用广域行波信息进行故障判别的新原理。采集电网各节点电压,利用小波变换获取电压初始行波,计算电压初始行波能量。依据行波传播特性,越靠近故障点,电压行波能量越大。比较广域行波能量大小,电压初始行波能量最大的节点判断为故障节点。在该节点下,获取节点相关支路电流初始行波信息,得到节点各相关支路的初始行波功率方向。在确定的故障节点下,若功率方向为负,则该关联支路即为电网故障线路。通过大量仿真分析,验证了文中所提方法正确、清晰,实现简单,具有良好的应用前景。

输电线路不对称短路故障关键暂态信息获取方法

准确获取输电线路故障点的关键暂态信息,对线路故障原因辨识及线路改造方案的制定都有重要意义。在分析不同类型短路故障行波的基础上,对输电线路不对称短路故障关键暂态信息的获取方法进行了研究。首先利用反演理论,推算出所需的故障点暂态电流波形。结合短路故障类型,构建了基于故障点模量电流幅值、故障角及故障电阻的数学模型并采用改进萤火虫算法(improved firefly algorithm,IFFA)进行求解。仿真结果表明,该方法可准确重现故障点的故障行波,实现关键暂态故障数据的挖掘,有望为输电线路不对称接地故障的故障原因辨识及线路改造提供帮助。

基于行波效应的空间相关性地震动场模拟

在地震动模型的生成中,本文首次构造了行波效应因子,并用其对单条相位信息进行繁衍,不仅解决了有条件模拟中直接获取多条空间相关性天然相位信息的困难,而且可以更好地模拟出天然地震动中存在的行波效应。由于行波效应为结构抗震性能研究的一个重要作用因素,因此,本文生成的人工地震动可以作为一种更为合理的输入模式。另外,本文将行波效应因子与频域合成法相结合,相对于传统的时域合成法而言,更具有简单、高效和快速的优点。

基于多重小波变换的输电线行波故障测距

行波色散和反射行波的影响是导致行波测距不准确的主要因素。针对行波特点利用不同小波基特性的互补对线模行波进行多重多尺度的综合分析,对行波色散有一定的抑制作用,有效提取故障行波特征,同时提出了如何合理应用小波变换。再利用线路单端法测距结果综合判断消除了误辨反射行波对测距可靠性的影响,提出利用多重小波变换的行波测距法。通过仿真验证了上述方法在各种情况下有效提高了的测距的可靠性和准确度。

新型超高压输电线路故障定位系统的数据信息处理功能及实现

介绍了新型超高压输电线路故障定位系统的基本结构 ,阐述了该系统的数据信息处理主要功能和实现技术。新型故障定位系统将行波定位与传统稳态量定位技术相结合 ,综合利用两者在性能上的互补性 ,通过协调配合 ,实现可靠、准确的故障定位。基于 Windows平台的数据信息处理软件采用面向对象技术设计 ,主要完成对故障定位装置的运行监视、行波定位与常规定位的信息协调以及数据信息的提取和交互处理等。在数据处理算法中 ,在线应用了半正交小波算法进行行波波头的检测 ,以提高行波定位的准确性。所开发的数据信息处理软件已经通过了各种动态模拟实验的检验 ,表明该软件已经达到了工程实用要求。

引入信道先验信息的卫星信道建模方法

为了获得更为精确逼近卫星信道非线性特性的解析式模型,综合考虑卫星内部行波管放大器和群时延所引起的非线性效应,在分析信道特性的基础上,构建了一种引入信道先验信息的卫星信道模型。与维纳模型相比,该模型能够更好地从结构上反映卫星信道的非线性特征。由于充分利用了信道的先验信息,该模型在对卫星信道进行逼近的时候,收敛速度更快,稳态误差更小。仿真结果证明了该模型的优越性。

利用故障电流首行波拟合的柔性直流输电线路单端行波保护原理

基于电气量导数的行波保护方法在输电线路发生高阻故障时存在拒动问题。该文首先分析直流输电线路故障首行波特征,分别推导直流输电线路发生区内、外故障时保护安装处的故障首行波表达式。之后分析故障首行波表达式中各部分的物理意义,利用拟合的方法提取出故障首行波中反映故障位置而不受过渡电阻影响的指数系数。在此基础上,提出利用故障电流首行波拟合的柔直线路单端行波保护原理。仿真结果表明,拟合出的指数系数能够有效反映故障位置,所提出的保护方法能在1 ms内完成故障判别,并且具有高耐过渡电阻能力。同时分析验证了不同采样频率及噪声对保护方法的影响,结果表明所提出的保护方法对采样频率的变化和噪声影响具有高鲁棒性。

一种应对高阻故障的单端自适应行波保护方法

传统的基于电气量导数的行波保护方法存在输电线路发生高阻故障时的拒动问题。该文在故障行波影响因素分析的基础上,得到故障行波畸变程度和故障距离有关,故障行波幅值和过渡电阻有关的结论。构造标准拟合函数对故障零模电流进行拟合,得到分别反映故障距离和过渡电阻的参数。利用该参数进行故障信息提取,得到了过渡电阻预估区间,实现自适应的单端行波保护方法。仿真验证表明,所提方法能快速有效地保护直流输电线路,具有很高的耐过渡电阻能力。与传统的行波保护和直流暂态量保护方法相比,该方法具有更高的灵敏度和更大的直流输电线路保护范围。

行波故障测距装置的IEC61850标准通信建模

IEC61850是世界统一的智能变电站通信协议,实现其通信首先要建立起符合IEC61850标准的通信模型。IEC61850规定了智能电子设备"服务器—逻辑设备—逻辑节点—数据对象—数据属性"的五层信息模型体系,根据输电线路行波故障测距的技术特点,扩展定义了行波故障测距装置逻辑节点RTWL及其包含的数据对象、数据属性,建立完整的五层信息模型。在此基础上定义行波故障测距装置的信息服务内容,对其含义、通信模式、通信方式等进行讨论。

基于行波时差信息的输电线路分布式故障定位矩阵算法

针对传统分布式测距先选故障区域后故障定位的繁琐逻辑顺序问题,提出了一种基于行波时差信息的输电线路分布式故障定位矩阵算法,该算法利用双端行波测距原理,将监测节点数据两两结合构建下三角故障定位矩阵,通过矩阵秩的性质同时进行故障点区域选择及故障定位距离计算,并设置矩阵调零算法,加速矩阵秩的求取;设置距离修正算法,提高定位结果精确度。利用PSCAD、MATLAB软件建模仿真,验证了输电线路分布式行波故障定位矩阵算法的适用性及可靠性,在运算过程中对比证明了修正调零算法的必要性及距离修正算法对故障定位精度的显著提高。