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。

配电网故障定位技术现状与展望

对现有的定位原理和方案进行了系统归纳并将其概括为三类:一类是以在线路端点处测量故障距离为目的的故障测距法;一类是故障发生后通过向系统注入特定信号实现寻迹的信号注入法;还有一类是根据故障点前后故障信息的不同确定故障区段的户外故障点探测法。概略分析了各种故障定位方法各自的优缺点以及适用的故障类型,在此基础上阐述了目前配电网故障定位存在的问题。最后探讨了配电网故障定位技术的研究方向和发展前景。

配电网故障定位技术综述

对国内外配电线路的故障定位方法进行了归纳总结。按不同故障类型分别介绍了短路及接地故障下的定位方法,对其中有代表性的方法,重点分析其基本原理、优缺点、后续改进及现场应用情况。分析了目前定位方法中存在的主要问题,并针对这些问题,结合配电网的发展趋势及用户对供电可靠性的要求,对未来配电网故障定位技术的研究进行了初步展望。

铁路10 kV自闭／贯通线路行波故障测距技术

对于铁路10 kV自闭／贯通线路,阻抗测距原理和基于线路监控终端的定位方法尚不能可靠、准确地确定故障(特别是小电流接地故障)位置。根据故障行波特征及其在线路中的传播规律, 提出了利用故障产生的电压行波信号线模分量,基于双端原理测量短路和接地等故障距离的新模式,分析了实际应用中面临的关键技术及检测可靠性。应用该方法的测距系统已在现场进行人工接地试验,并投入试运行,效果良好。

铁路自闭/贯通线路故障行波测距技术

针对自闭/贯通线路的结构特点,文章提出了利用故障产生的电压行波信号测量短路和接地故障距离的新方法,解决了单独母线供电、中性点为不接地的系统,由于线路长、环境恶劣,单相接地故障频繁发生、故障位置不易查找的问题。

谐振接地系统接地故障选线技术分析

文章介绍了谐波法、有功分量法、注入信号法、中电阻法、残流增量法、小扰动法、首半波法、新型暂态法、行波法、综合法等几种谐振接地系统接地故障选线新方法的基本选线原理,分析了各种选线方法的选线可靠性以及安全性、适用性等其他性能。从国内外的应用情况来看,以中电阻法为代表的主动式选线方法和基于暂态信息的被动式选线方法最具发展潜力。对于稳定性接地故障,中电阻法效果较为理想;而暂态选线法则在处理间歇性接地故障、弧光接地故障中成功率更高。综合来看,暂态法在保持高选线成功率的基础上,在系统安全性、经济适用性等方面具有更为明显的优势。但由于暂态法的原理不如中电阻法简单明了,用户接受起来有一定困难。用户应根据具体条件谨慎选择各种选线方法。

配电线路行波故障测距初探

探索综合利用故障初始电流、电压行波线模分量实现配电线路双端故障测距的新方法。根据不同配电线路的结构特点,分别提出了“电流-电压”、“电压-电压”和“电流-电流”3种双端行波测距模式。简要分析了小电流接地故障及相间短路故障的行波特征,阐述了故障行波信号的获取、故障过渡电阻、配电网混合线路、多分支线路以及行波波头的准确标定等影响故障测距的关键技术问题。提出利用线路末端配电变压器传变电压行波,解决配电线路末端行波信号不易获取的问题。最后通过现场试验初步验证了该方法的可行性。

检测暂态零模电流相关性的小电流接地故障定位方法

提出了一种利用暂态零模电流的馈线自动化系统小电流接地故障定位新原理:故障点前非故障区段两侧馈线终端装置(FTU)检测到的暂态零模电流波形相似,相关系数接近1;故障区段两侧FTU检测到的暂态零模电流初始极性相反,波形差异很大,相关系数接近0。通过求取相关系数最大值,避免FTU数据采集不同步引起的计算误差。数字仿真与静态模拟实验证明了所提出的故障定位方法是正确、可行的。

利用配电变压器获取行波信号

提出利用配电变压器传变行波,解决行波故障测距中线路末端信号不易获取的问题。分析了故障测距用行波信号对测量互感器的要求。建立了配电变压器行波传变特性分析等值电路,利用实际的变压器参数对其行波传变性能进行了研究,结果表明,配电变压器能够有效传变行波波头,满足行波故障测距要求。在此基础上进一步分析了三相配电变压器的行波传变特征及规律,分析发现,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电压行波线模分量,并且它们可以有效传变到变压器低压侧,且只利用变压器低压侧的2个线电压就可以有效获取各种类型故障初始行波信号。现场试验结果证明了所述方法的正确性。

一种开关磁阻风力发电机最大风能跟踪方法

对开关磁阻风力发电机的运行原理和风轮机的功率输出特性进行了介绍,提出了一种不依赖风轮机运行参数即可实现最大风能自动跟踪的变步长控制方法。使用Matlab/Simulink构建了整个系统的模型,进行了仿真,使用直流电动机模拟风力机对提出的最大风能跟踪控制方法进行了测试,系统仿真和试验结果证明该方法是可行的。

基于三次样条插值理论的电子式互感器数据同步

介绍了电子式互感器的数据同步问题,并对线性插值和二次插值的同步算法进行分析,指出线性插值算法在谐波次数高的情况下误差过大和二次插值算法在低采样频率下误差改进不明显。提出了基于三次样条插值理论的同步算法,并进行了误差的理论分析和数值仿真计算。理论误差分析表明,该算法相比较于线性插值算法和二次插值算法,误差值至少降低2个数量级;数字仿真验证显示,每周期48点采样时,稳态采样值最大误差约为输入电流最大幅值的0.000 38%,暂态采样值最大误差约为输入电流最大幅值的0.005%,采样值误差均降低2个数量级以上。在包含基频量和高次谐波电量的二次设备中,该算法可降低各采样点的相对误差,方法误差精度均可满足IEC60044标准规定的电子式互感器的误差要求,即稳态测量精度0.2级和暂态分量最大瞬时值误差小于±1%。

直供方式牵引网故障行波特征分析

给出了适用于带有回流线直供方式牵引网的行波故障测距模型,分析了接触线对钢轨(大地)、接触线对回流线等不同类型故障产生的电压、电流行波特征以及行波在不同结构牵引线路上的传播规律。分析表明:各种故障均可产生可用于故障测距的行波信号,但锚段、站场分段、不等长回流线等特殊线路结构将延缓行波波头上升速度,增加了故障测距技术难度。仿真和现场实际数据验证了分析结果。

非线性负荷对小电流接地故障谐波选线的影响分析

针对小电流接地系统单相接地故障的谐波选线原理,分析得出:故障点故障前谐波电压大小是决定选线可靠性的主要因素。通过分析非线性负荷作为谐波源的特征,及正常运行时产生的谐波电压电流在线路中的分布规律,发现非线性负荷谐波源占主导作用的系统中发生稳定性接地故障时,谐波选线可靠性与故障点位置密切相关,总体而言故障点距离非线性负荷较近时选线可靠性较高,而远离非线性负荷时选线可靠性较低。同时,三相负荷非线性程度不对称时,产生谐波电流大的相选线可靠性高。仿真结果验证了上述观点。

适用于行波传变的电子式互感器信号采集与合并单元的设计与实现

提出了一种实现宽频带数据传输的电子式电流互感器方案。该设计方案包含了普通信号功能模块和行波信号处理模块,可同时满足数字化变电站间隔层设备的普通信号处理要求和行波测距等设备的暂态行波信号处理要求;在采集端采用分路采集的方式,后续的数据处理利用现场可编程门阵列(FPGA)器件。试验结果表明,运用了所提方案的电子式电流互感器,可正确还原原始信号、采集/处理/传送行波信号,满足行波传输的要求。

铁路10kV自闭/贯通线路故障行波特征分析

10 kV铁路自闭/贯通线路多采用中性点非有效接地方式,供电臂长、沿线环境恶劣,故障(特别是小电流接地故障)频繁发生、故障位置不易查找.为了解决自闭/贯通线路故障自动定位问题,分析了自闭/贯通线路电气结构的特殊性,以行波理论为基础研究了接地故障和相间短路故障产生的暂态电压、电流行波特征,发现接地故障和相间短路故障都存在参数比较稳定的行波线模分量.详细分析了行波在不同结构线路末端的反射规律以及行波在不同线路结构中的传播规律,分析结果为行波测距原理应用到自闭/贯通线路故障定位的研究提供了理论基础.

载波闭锁式孤岛保护方案

针对无源保护检测盲区大的缺点,提出一种载波闭锁式孤岛保护方案。在电压保护和频率保护的基础上,采取载波闭锁措施,提高保护灵敏度和可靠性,减小检测盲区,并针对母线孤岛时保护拒动的情况,提出检测母线孤岛并停发载波信号的措施。在系统可能出现的各种情况下,对载波闭锁式孤岛保护的动作行为进行分析,通过Matlab进行仿真验证,并对该保护方案进行了评价。结果表明,该保护灵敏度高,可靠性好,检测盲区小,且保护动作时间不超过0.6s。

输电线路电子模拟原理

提出了输电线路电子模拟技术原理,并介绍了集中元件、小损耗输电线路及具有频变特性的输电线路的电子模拟方案。该技术依据导线之间电磁联系的数学模型,建立输电线路的等值计算模型。对于模型中数值可由采集量历史记录确定的元件采用数字信号处理器模拟,并通过A/D和D/A转换技术完成物理量与数字量的接口转换;而对于模型中与采集量历史记录无关、反映电压电流瞬时变化关系的元件则用实际元件实现。以小损耗输电线路电子模拟系统为例进行验证,试验结果表明了该原理的可行性,为进一步探讨体积小、投资省、操作方便的电力系统模拟方法奠定了基础。