基于暂态零序能量的配电网故障选线方法研究

针对中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时因故障边界复杂、随机,故障稳态分量小,零序瞬时功率倒相而导致传统的单一特征量选线方法失效问题,提出了一种新的基于暂态零序能量的选线方法。该方法通过一种数字滤波器来滤除暂态零序电流中的不对称分量和稳态工频分量,得到各条线路零序电流和母线零序电压的暂态纯故障分量,由此构造暂态零序能量,并根据暂态零序能量的大小和方向判断故障类型及线路,即发生单相接地故障时,非故障线路暂态零序能量的方向为正,故障线路暂态零序能量的方向为负,且其绝对值为其余线路暂态零序能量之和;发生母线接地故障时,母线暂态零序能量的大小为其余线路暂态零序能量之和。针对母线暂态零序能量受噪声影响大而导致选线灵敏度低的问题,提出将自动重合闸技术应用到该选线方法中的方案。Matlab仿真结果表明,该选线方法的准确性、可靠性较高。     

基于暂态零序分量的配电网选线方法研究

针对小电流接地系统通过装设消弧线圈来减小单相接地短路电流的方法可能造成已有选线装置失效的问题,介绍了一种基于暂态零序分量的配电网选线方法。该方法采用db10小波包对故障时刻流经每条馈线的暂态零序电流进行分解,找到能量最大和次大的两个特征频带,并对两个频带上小波包分解系数进行相关分析,从而选出发生故障的线路。以中性点经消弧线圈接地系统为例建立了仿真模型,并分别对架空线接地故障和电缆线接地故障进行了仿真实验。实验结果证明了该方法的有效性。     

基于经验模态分解差分谱的故障选线新方法

提出了一种基于经验模态分解差分谱的小电流接地系统单相接地故障选线新方法。该方法采用经验模态分解方法分解故障发生后各条线路的暂态零序电流,提取出各条线路的高频IMF1分量,并根据差分谱和波动值的定义,求出各条线路的IMF1分量差分谱及IMF1分量波动值;通过比较各条线路的IMF1分量波动值,得出IMF1分量波动值最大的线路,则该线路即为故障线路。仿真结果表明,该方法具有较高的选线准确度,适用于不同接地电阻与不同故障初相角情况下的小电流接地系统故障选线。     

基于PSO-SVM的小电流接地故障选线方法

针对小电流接地系统,现有故障选线方法的精度不高,为此提出基于粒子群优化向量机（PSO‐SVM ）的选线方案。在搭建小电流接地系统仿真模型的基础上,采用M atlab进行PSO优化算法仿真实验,根据不同的接地情况获得故障时各线路零序电流,利用小波包变换（WPT ）与傅里叶变换（FFT ）从零序电流中提取暂态分量、谐波分量、五次谐波分量作为PSO‐SVM输入特征进行训练,用训练好的SVM 对测试样本行检测,得到选线结果。仿真结果表明,该方法使学习训练速度加快、自适应能力增强、选线精度提高进,且其不受接地电阻、故障距离等因素影响。     

基于VMD的小电流接地故障融合选线方法

针对目前煤矿配电网故障选线方法在相关故障特征不明显时存在故障选线失效,基于单一模态分量和单一故障特征的故障选线方法的选线准确度较低等问题,提出了一种基于变分模态分解（VMD）的小电流接地故障融合选线方法。利用VMD将母线中各出线的故障零序电流分解为多个模态分量,根据模态分量的故障特征确定VMD层数,并选取故障特征明显的模态分量作为故障选线的有效模态分量;分别计算各出线故障零序电流有效模态分量的暂态能量和波形相似度;根据各出线有效模态分量的暂态能量占比和波形相似度占比,构建基于暂态能量的故障选线判据和基于波形相似度的故障选线判据,并将2种故障选线判据融合,形成基于VMD的故障融合选线算法。利用电磁暂态仿真软件ATP/EMTP搭建煤矿配电网模型,在不同接地故障电阻、故障初相角和故障位置的单相接地故障场景下,对所提出的故障融合选线方法进行验证,结果表明：在配电网发生各种单相接地故障时,基于VMD的小电流接地故障融合选线方法不受故障位置的影响,较能量法和相关性聚类法的故障选线正确率分别提高了17%和50%,且不受故障类型影响,可应用于小电流接地故障选线。     

零序暂态电流接地选线原理与方法研究

通过小电流接地模拟电网在不同条件下发生单相接地故障时的实录波形分析与处理,深入分析了小电流接地系统发生单相接地故障稳态过程和暂态过程,得到了小电流接地系统发生单相接地故障时暂态特征。鉴于模拟电网的局限性,采用MATLAB7.1/Simulink6.3软件搭建具有10kV五出线的仿真电网进行大量的单相接地故障仿真实验。最后,提出基于零序暂态电流首半波比值的选线判据,并对该方法进行大量不同条件下仿真实验,进一步验证该判据的正确性。     

基于特征原子测度的配电网故障选线方法

针对现有配电网故障选线方法存在故障特征提取不够全面、故障选线判据需要样本且训练时间长等问题,提出了一种基于特征原子测度的配电网故障选线方法。利用余弦包和db10小波分别构建暂态零序电流稳态分量原子库与暂态分量原子库,从而形成混合原子库,采用匹配追踪算法提取各线路特征原子;在能量方面,采用能谱熵对各特征原子进行测度,在波形相似性方面,通过计算特征原子与原始暂态零序电流的相关系数进行测度,进而得出各线路的修正原子能谱熵;通过对修正原子能谱熵进行差分运算,得出表征各线路物理特性的综合原子能谱熵,将综合原子能谱熵最大的线路判定为故障线路。仿真结果表明,该方法不受故障过渡电阻、迭代次数、数据窗长度、消弧线圈补偿度、电容器投切等影响,选线准确、有效,具有较强的抗噪声干扰能力。     

矿井电网故障选线方法研究

针对矿井电网附加直流源系统发生单相接地故障时故障线路暂态零序电流的直流分量大于非故障支路的特征,提出了一种基于最小二乘矩阵束算法和Romanovsky准则的矿井电网故障选线方法。采用最小二乘矩阵束算法提取故障暂态零序电流中的直流分量,将各支路的直流分量组成矩阵;再采用Romanovsky准则进行判别:当绝对离差大于临界差时,判为支路故障,剔除数据支路即是故障支路,否则为母线故障。仿真结果表明,该选线方法准确、可靠,具有较强的适应性。     

基于小波变换的配电网故障暂态量选线方法

小电流接地是中压电网中性点的典型接地方式。小电流接地电网的单相接地故障特征表明,故障暂态电流幅值比稳态对地电容电流大得多,而且几乎不受消弧线岗影响。冈此,利用暂态电流进行选线具有一定的优越性。为了精确提取故障时的暂态信号用于选线,利用小波变换工具对发生接地故障时各线路的暂念零序电流进行小波变换,提取线路故障信息。本文建立仿真模型对小电流接地电网的多种单相接地故障型式进行了仿真验证,证实了该方法的有效性。     

小电流接地系统单相接地选线装置设计与实现

针对小电流接地故障诊断难的问题,设计了一个基于零序电流、零序电压的实时检测系统,对供电系统进行检测并对故障线路进行选线。采用了多任务、可移植、可裁剪的嵌入式操作系统μC/OS-II。为防止中性点带补偿系统对于故障线路的过补偿影响,系统还加入了补偿零序导纳判据对这种接地情况下的故障进行检测。选线系统采用零序电压触发方式,既提高了实时性,也增大了选线的准确性。     

井下NUS的零序功率选线算法的Simulink仿真

文章使用Matlab的Simulink工具箱建立了井下NUS单相接地故障的仿真模型,阐述了零序功率选线算法和带有补偿的零序功率选线算法的原理,介绍了基于零序功率选线算法的选线模型的仿真结构,并采用模拟选线装置运行机制的方式对2种选线算法进行了仿真分析。仿真结果表明,零序功率选线算法的选线准确性高,抗干扰能力较强,对故障的反应速度较快,适合作为井下NUS的单相接地故障选线算法。     

煤矿高压电网小电流接地选线技术的比较与研究

文章分析了在理论研究和实践应用中都较为成熟的煤矿高压电网小电流接地选线方法的优缺点,并根据选线准确性、无误动作、对故障类型的广泛适应性及能够适用于中性点不接地或经消弧线圈接地的方式等要求,提出了一种结合稳态和暂态选线方法、优势互补的综合选线法,并给出了该方法的原理框图。     

井下电缆在线故障选线及定位方法研究

针对煤矿井下供电系统发生单相接地故障时故障点位置难以确定、现有离线测距方法测距精度低的问题,分析了井下电缆供电系统单相接地故障特征,提出了一种煤矿井下电缆在线故障选线及定位方法。该方法利用供电系统单相接地故障时暂态零序无功功率在选线频带内的极性选出故障线路,利用有些频带的暂态高频信号与故障距离成一定映射关系的特点,将不同条件下发生故障时得到的系统母线零序电压和线路零序电流作为输入样本对小波神经网络进行故障测距训练,从而实现故障定位。Simulink仿真结果验证了该方法的有效性和精确性。     

小电流接地系统的新判据在检测工程应用分析

针对当前在小电流接地系统中,尤其是经消弧线圈接地的系统中,所装设的接地检测(选线)装置正确动作率不高的问题,根据系统的特点,对小电流接地系统的选线设备原理、采样误差等方面问题进行剖析,提出了减小综合测量误差,提高选线准确性、可靠性的措施。     

基于小波包能量分析的小电流接地故障选线的研究

通过对配电网接地故障的稳态和暂态过程的深入分析并结合小波包理论,文章提出了一种基于小波包和能量大小进行配电网单相接地选线的新方法,介绍了该方法的选线基础、原理及步骤。Matlab仿真实验表明,该选线方法提高了接地故障选线的准确性和可靠性,具有较高的实用价值。     

基于小波包的小电流接地故障选线仿真研究

在配电网故障特征的基础上,利用小波包分析技术提出了一种基于能量最大原则确定零序暂态电流最集中的特征频带,再比较各线路特征频带的模极大值和系统零序电压首半波的极性以确定故障线路,并利用MATLAB／SIMLLINK建立小电流接地系统单相接地故障仿真模型。仿真结果表明,该方法准确可行,而且不受中性点接地方式、故障接地时刻等因素的影响,具有良好的通用性。     

架空输电线路单相接地故障选线方法的研究

提取单相接地故障后的零序电流,利用小波理论提取其细节分量,然后利用细节分量的模极大值对具有多个电源的架空输电线路的单相接地故障进行选线。该方法原理清晰,选线逻辑简单可靠。利用Matlab仿真结果表明,在中性点非有效性接地的多电源并列运行的架空输电线路中,该方法不受接地电阻、故障距离和故障时间的限制,为输电线路的故障测距提供理论支持。     

基于小波奇异信息熵的10 kV供电系统故障选线研究与仿真

针对现有的供电系统中接地故障选线精度不足、反应速率较慢的问题,提出一种利用小波分析、奇异值分解和信息熵的融合的供电系统接地故障选线新方法.充分利用小波变换良好信号时频分析特点,奇异值分解维数压缩、特征提取能力,信息熵测度强大的系统状态、特征信号的定量描述、对比、研究特点,在系统故障后的故障选线中,克服单一方法对系统接地故障的失判或误判.通过Matlab与Simulink软件建立供电系统模型,对基于小波奇异信息熵的供电系统接地故障选线方法进行多方位的测试,实验结果表明该方法对供电系统接地故障能够快速、准确地诊断选线,是一种新的行之有效的供电系统接地故障选线方法.