基于零序电流有功分量的配电网接地故障定位

为解决数字化环境下中性点经消弧线圈并、串电阻接地系统的单相接地故障区段定位问题,对此类系统中出现单相接地故障时电网内全部线路首端保护装置可测得的零序电流进行了分析,并给出了零序电流有功分量的一般分布规律.在此基础上结合配电网故障定位的一般矩阵算法,提出了基于零序电流有功分量的配电网单相接地故障区段定位算法,并遵循IEC61850标准创建了故障定位算法的逻辑节点与逻辑设备,为小电流接地故障定位系统的设备模型建立提供了参考.基于PSCAD/EMTDC软件的配网典型故障仿真结果验证了单相接地故障定位算法的准确性.     

一种改进的小电流接地故障定位方法

针对基于暂态电流相似性的小电流接地系统故障定位方法所存在的,因电流互感器极性不明或反接时故障定位不准确的问题,在现有的小电流接地故障定位相关系数法的基础上分析了该故障定位法在实际工程中的定位盲区。将暂态零序分量与工频零序分量极性相结合,利用各检测点零序电流与工频零序电流极性的一致性解决现有相关系数法故障定位的盲区问题,提出一种改进的小电流接地故障定位方法。Matlab仿真验证了改进的小电流接地故障定位方法的可行性和准确性。     

基于VMD-TEO的多分支小电流接地系统行波故障定位

针对小电流接地故障行波波头难以检测、行波波速不确定和多分支线路难以精确定位等问题,提出一种新的行波定位方法。首先,对故障电流进行相模变换得到线模信号,并对线模信号进行变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD),利用Teager能量算子(Teager Energy Operator, TEO)提取IMF分量的故障特征实现故障测距;然后,根据故障距离构建故障分支判断矩阵,将多分支线路故障定位简化为单分支线路故障定位,进而转换为双端故障测距;最后,利用双端行波测距方法实现精确故障定位。使用暂态仿真软件ATP建立小电流接地系统模型并进行故障测距仿真,仿真结果表明此方法在多分支小电流接地系统中可以实现准确故障定位。该方法利用有限的行波检测装置实现多分支复杂电网的精确故障定位。     

基于分形理论的小电流接地选线

在分析了现有的小电流系统单相接地故障选择性保护的基础上,提出了一种基于可辨识矩阵的分形维数单相接地保护新原理.该方法利用故障支路的零序暂态电流和非故障支路的零序暂态电流的分形维数的差别来判别故障支路和非故障支路,并利用可辨识矩阵对故障特征进行放大,并给出了相关算法,并进行了相应的实验计算.结果表明,基于该方法选择性接地保护计算量小,实现容易并具有较高的准确性,且适用中性点不同接地方式的配电网.     

利用暂态行波的小电流接地故障检测方法研究

为提高小电流接地故障检测的可靠性,对小电流接地故障的暂态特性和初始行波特性进行仿真分析,提出利用故障暂态主频分量和初始行波的小电流接地故障检测方法,即若暂态主频存在,则用暂态主频故障检测原理,否则用初始行波故障检测原理对线路进行故障检测.仿真结果表明,利用这种故障检测方法能够检测出谐振接地系统中的故障线路,并具有较高的可靠性.     

中性点非有效接地系统单相接地故障仿真分析

为了提取小电流接地系统单相接地时故障线路和非故障线路的零模暂态能量值,利用电磁暂态程序ATP建立了仿真模型,借助Matlab程序设计得到了相应的零模暂态能量值.同时综合考虑不同接地过渡电阻、不同故障距离、不同故障初相角以及间歇性接地故障等多个因素,对小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真.仿真分析结果表明:基于零模暂态能量的故障选线方法检测灵敏度高,不仅适用于中性点不接地系统,而且适用于中性点经消弧线圈接地系统及间歇性接地故障.     

零序暂态电流灰色关联分析的小电流接地选线

在分析现有的小电流系统单相接地故障选择性保护和零序暂态电流特点的基础上,提出一种基于灰色关联算法单相接地保护新方法。该方法利用在配电网单相接地故障时,故障支路的零序暂态电流和非故障支路的零序暂态电流的关联程度来判别故障支路和非故障支路。在传统的灰色关联分析计算基础上给出改进算法,以增大故障支路与非故障支路的差别,并利用PSCAD进行相应的仿真计算。研究结果表明:基于该方法选择性接地保护故障支路与非故障支路动作差值较大,准确性高,抗干扰能力强,而且不受故障相接地相位、接地方式及接地电阻的影响。     

不同接地方式下的馈线自动化实施方案

本文论述了两种不同的接地方式进行馈线自动化改造的实施方案.特别提出,经消弧线圈接地方式的配电网在单相接地故障时稳态电流微弱,在确定馈线自动化实施方案时,与经小电阻接地方式下的不同,此时配电终端需要增加单相接地故障的识别算法,对于基于电气暂态量的识别算法,配电终端需要具备瞬时提高采样率的能力;对于基于残留增量法的识别算法,配电终端需要具备与消弧线圈联动的功能.     

10kV电缆金属护层接地方式对故障暂态行波特性的影响

分析了变电站10kV电缆出线发生单相接地故障时,电缆金属护层不同接地方式对故障暂态特性的影响.重点分析对比了暂态电流波初始极性,并利用PSCAD仿真软件进行仿真,利用MATLAB对所获取的波形进行处理比较.大量的仿真结果表明,不同金属屏蔽层接地方式下发生单相接地故障时,故障暂态特性会有所区别,会对原有的故障特性产生影响.     

一种配电网故障区段定位的改进矩阵算法

分析了现有配电网故障定位矩阵算法存在的问题,提出一种配电网故障区段定位改进矩阵算法。该方法以网络关联矩阵描述馈线区段和测控点的拓扑联接关系,根据故障发生时与故障馈线区段相连测控点的故障过电流特征,形成一种适用于各类型馈线区段故障判定的统一判据。该算法判据形式统一、计算量小,省去了规格化处理与多次设定正方向的过程,能够解决环网故障、馈线末端故障、多电源网络多重故障定位等问题。     

基于本地测量的小电阻接地系统高阻接地故障选线方法

为解决小电阻接地系统高阻接地故障选线失灵问题,本文依据故障馈线与健康馈线在其始端本地测量的零序电流相量实部符号差异,提出了一种基于本地测量的高阻接地故障选线方法。首先,建立了小电阻接地系统的故障零序等效网络,对故障零序电流特征进行理论分析;然后,推导了故障馈线与健康馈线的零序电流相量实部特征,并利用其符号差异作为选线依据,避免了时间同步精度的影响。最后,通过仿真分析验证了本文所提方法对高阻接地故障选线的有效性,且验证了所提方法对电弧故障的适用性。     

小电流接地系统单相接地暂态保护判据研究

分析了小电流接地系统单相接地故障时的电磁暂态过程,并重点分析了中性点经消弧线圈接地故障时的电容电流和电感电流在故障线路中的分布特点,基于这些分析提出了采用单相接地故障零序电流暂态首半波的幅值和相位特征量作为单相接地微机保护选线的判据,电力系统动态模拟试验论证了该判据的有效性。这为小电流接地系统实现快速、准确检测出故障线路提供了又一个重要依据。     

小电流接地系统单相接地故障定位技术的研究

针对中低压配电网频繁发生单相接地故障的问题,研究了一种能够迅速判断故障线路并确定故障位置的方法.本文在分析中低压配电网发生单相接地故障后出现的暂态稳态信息的基础上,提出基于小波理论的故障选线方法,进而利用C型行波法与小波分析相结合的方法进行定位.利用MATLAB仿真软件搭建模型,在模型上对提出的方法进行实验,验证了该方法的准确性.     

基于暂态分析的选线方法

在小电流系统中，利用稳态零序电流分析单相接地故障时的选线精度不够理想。针对这一问题，采用负序分量，结合小波变换技术建立了基于暂态电气量的选线方法，选线过程采用相对值建立判据。研究表明，此方法受中性点接地方式影响较小，具有较好的选线精度。     

基于融合模型的单相接地故障类型辨识方法

在中国6~66 kV的中低压配电网中,单相接地故障约占配电网故障总数的80%。由于发生单相接地故障时仅由系统的对地电容引起很小的接地故障电流,故障特征不明显,并且不同类型的单相接地故障之间的特征区分度不高,造成了对其类型辨识的难度增大。对此,提出了一种融合特征分解和深度学习思想的单相接地故障类型辨识方法。首先,基于希尔伯特黄变换（HHT,hilbert-huang transform）对配电网采集到的故障录波数据进行初步处理,使不同故障类型间的区分度更高;其次设计深度学习模型ResNet18学习故障事件的复杂非线性特征,从而辨识出故障类型结果。通过国内某真型试验场采集到的录波数据进行验证,证明了本文提出的综合辨识方法能准确识别出多种单相接地故障类型,可为后续制定有针对性的故障处理措施提供可靠依据。     

基于Mallat算法的小电流单相接地故障选线研究

提出一种利用小波分析中的Mallat分解算法对小电流系统故障线路进行诊断的方法.当小电流接地系统发生单相接地故障的时候,提取的暂态零序电流经过Mallat算法分解,通过模极大值理论有效的判断出故障线路.     

基于MATLAB的小电流接地系统K(1)故障信息提取与仿真

为了提取两类小电流接地系统K(1)(即单相接地)故障时电力参数信息,本文运用MATLAB电力专业模块库SimPowerSystems构建了具有三条线路的35 kV配电网的仿真模型,通过设置线路长度为8、12、15 km,并选择故障时刻为0.045 s时进行实验.最终取得两类小电流接地系统分别在故障距离为线路2的3 km和6 km处的电流幅值和相位值.与以往单纯以观测故障波形为主的各种电力系统故障仿真不同,文中所提取的故障信息为电力参数的实时量化值,其所携带的故障特征可直接为这类故障的定位提供有利帮助.     

35kV城网中性点经消弧线圈并联电阻接地方式下弧光接地过电压研究

选取过补偿脱谐度相对较小的消弧线圈以补偿电容电流,减小弧道残流、降低电弧重燃次数、提高故障自恢复概率;选取阻值相对较低的并联电阻以快速泄放对地电容的零序电荷,提高健全相、故障相及中性点的过电压衰减速度,减小熄弧后中性点恢复电压的上升速度和幅值,以有效抑制弧光接地引起的暂态过电压。ATP仿真结果表明,中性点经消弧线圈并联电阻接地方式是适用于电缆与架空导线混合的35kV城市配电系统较为理想的接地方式。     

一种新的配电网小接地电流故障选线监测方法

在配电网系统中,故障点经高阻接地或者中性点经消弧线圈接地使得故障电流比较小,无法使用传统的过流继电器动作或者熔断器熔断。因此,提出了一种适用于辐射状配电网的、基于特定频率电压信号叠加原理的单相接地故障选线新方法。仿真结果证明这种方法对于任何形式的接地故障选线都比较准确。     

谐振接地系统的配电线路接地故障选线新方法

针对因消弧线圈引起的故障电流信号微弱,造成谐振接地系统发生单相接地故障识别率进一步降低的情况,考虑故障线路与非故障线路间零序电流波形相似度低的特点,提出一种谐振接地系统的配电线路接地故障选线新方法。用HHT(Hilbert-Huang teansform)和时频谱带通滤波法处理零序电流波形,构建各线路零序电流波形的时频能量矩阵,结合图像识别中的相似度识别法与综合相似系数矩阵,实现线路接地故障选线。结果表明,该选线方法对噪声干扰、两点接地故障等情况均有效。