基于改进小波阈值函数的典型输电线路故障波形去噪分析

故障测距技术是线路抢修和恢复供电的关键技术之一,目前大多数故障测距技术需要准确的故障波形。采用ATP-EMTP程序模拟了10 kV配电线路弧光接地、高阻接地以及500 kV单相金属性接地、两相短路和三相接地故障,获得了相应典型故障波形。提出一种基于Logistic函数的小波阈值函数,并应用于上述五种典型的故障波形的去噪分析中,与常规的硬阈值、软阈值的去噪效果对比表明,所提方法可以较好地对输电线路典型故障波形进行去噪处理。     

基于小波变换改进阈值函数的故障行波去噪方法

行波法故障定位中存在行波信号易受噪声干扰而使得故障特征不易提取的问题。为了提高故障定位精度,需对受噪声干扰的故障行波去噪,准确提取故障特征。根据故障行波中的噪声特性,提出了基于小波变换的改进去噪阈值函数,并结合故障行波特性,选取最优小波基,对故障行波进行去噪。在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建电磁暂态仿真模型分析了故障行波的时频域特征,在配电线路中对所提方法进行仿真验证。同时,利用实际配电线路故障行波测量数据验证了方法的有效性。     

基于分布式监测系统的超高压输电线路故障诊断技术应用

介绍了行波传输后的波形衰减规律,以及分布式监测系统的技术原理。利用分布式监测技术对内蒙古超高压输电线路的3起故障进行诊断,分析了分布式监测技术的应用条件及定位误差,指出了雷击故障的辨识依据。通过分布式监测系统获取的故障时刻工频和暂态电流数据,分步骤对故障点进行定位分析,并通过故障高频暂态电流的波形特征辨识是否为雷击故障。经对比,分布式监测系统的故障诊断结果与实际故障信息相符,满足输电线路快速故障诊断的要求。     

基于非接触式雷电流测量装置的新型线路分布式雷击故障定位方法

输电线路延绵数千里,传统人工巡线方式查找雷击故障点费时费力。因此基于非接触式雷电流测量装置,结合行波测距和小波包理论,提出了一种新型分布式雷击故障定位方法。根据三相电流行波极性差异,提出了绕击、雷击避雷线和杆塔的雷击类型识别方法;针对绕击情况,进行了雷击是否闪络的判断、雷击区间范围和闪络侧的确定,推导了不同监测区间段内线路雷击点和闪络点定位公式;利用小波包变换提取行波波前到达时间进行定位计算。经EMTP-ATP软件仿真验证,该方法能准确地进行输电线路雷击故障定位,雷击点和闪络点定位误差均0.4%,具有重要的应用价值。     

输电线路雷击故障定位与识别

雷击故障是输电线路的主要故障,准确定位雷击故障并识别雷击故障能有效提高和改进输电线路的雷击可靠性水平。针对国内现有雷电故障指示装置不能有效识别雷击性质的不足,研究了雷击闪络后的电流信号特征及输电线路发生反击和绕击时的电位变化特征,提出了一种新的雷击故障定位与识别方法,同时开发出了输电线路雷电故障指示装置。仿真试验和实际运行结果表明,采用雷击闪络后的电流信号与输电线路发生绕击和反击时的电压信号相结合的方法能有效地进行雷击故障的定位与识别。     

基于OPGW光传感输电线路雷击波形特点分析

光纤复合架空地线(OPGW)以其独特的优越性在电力系统智能状态监测领域得到了快速发展和应用,文章对OPGW光偏振态雷击故障定位方法中光纤传感雷击信号波形问题进行研究。首先利用ATP-EMTP软件建立输电线路模型仿真得到雷击OPGW时的电气数据,然后基于法拉第磁光效应原理将电信号转换为OPGW内部光纤中的光偏振态信号,此方法可用于仿真计算出雷击OPGW时光信号传播数据。实际输电线路上安装的OPGW雷击定位系统数据验证了仿真结果的准确性,结果表明OPGW光传感输电线路雷击波形受雷电流大小影响较大且不同于传统的电流行波雷击波形。     

基于行波电流暂态特性的输电线路故障原因辨识

为了降低线路跳闸率有必要进行输电线路故障原因辨识。通过对输电线路雷击和非雷击故障行波电流的电磁暂态特征进行研究,提出利用波尾时间差异作为判断条件来进行雷击和非雷击故障辨识的方法;同时,针对故障行波的衰减和畸变,提出以分布式监测技术监测暂态行波电流,以实现输电线路故障原因的准确辨识。     

架空输电线路故障分布式行波定位误差分析

为对输电线路故障进行快速准确定位,提出了基于分布式行波监测的输电故障定位方法,并进行定位误差分析。首先建立了考虑误差影响的分布式行波定位模型,推导出定位误差计算式。然后采用弧垂计算、ATP仿真、实测分析和模拟计算等方法,具体研究了线路长度、行波波前、波速变化对定位准确度的影响。研究结果表明,与平原地带相比,山区线路弧垂对定位误差影响较大;在长距离传输情况下,波前畸变引起的定位误差可达1km;波速引起的误差大小与故障发生位置有较大相关性。采用分布式行波监测定位技术,通过合理布置监测点,可以实现故障行波的就近监测,从而降低线路长度、波前、波速误差对输电线路故障定位的影响,显著提高故障定位准确度。     

基于OPGW光偏振态的输电线路雷击点定位方法

针对目前输电线路经常遭受雷击且雷击点无法精确定位问题,提出了一种基于光纤复合架空地线(OPGW)光偏振态的新型雷击点定位方法。该方法利用OPGW内部通信光纤作为传感器,通过变电站一端的监测主机向光纤中发射稳定探测光,通过检测OPGW内部光纤中传输光的偏振态变化判定雷击点位置。并模拟了雷击OPGW试验,对雷击时OPGW内部通信光纤中传输光由于Faraday效应引起的偏振态突变信息进行研究,并采用改进奇异值算法结合小波分析方法提取雷击点处的偏振态突变量传到偏振解调设备中的时刻来进行故障点定位。多次试验结果表明,该方法的定位误差均≤1%,且不受传统定位方法中线路参数、行波波速等条件的约束,定位时只需OPGW内部通信光纤不受损坏,即可较准确地找出雷击点的位置,具有较高的定位精度和可靠性,为实际输电线路上的雷击点检测与定位提供了新的思路。     

基于OPGW光偏振态的输电线路雷击点定位方法EI北大核心CSCD

针对目前输电线路经常遭受雷击且雷击点无法精确定位问题,提出了一种基于光纤复合架空地线(OPGW)光偏振态的新型雷击点定位方法。该方法利用OPGW内部通信光纤作为传感器,通过变电站一端的监测主机向光纤中发射稳定探测光,通过检测OPGW内部光纤中传输光的偏振态变化判定雷击点位置。并模拟了雷击OPGW试验,对雷击时OPGW内部通信光纤中传输光由于Faraday效应引起的偏振态突变信息进行研究,并采用改进奇异值算法结合小波分析方法提取雷击点处的偏振态突变量传到偏振解调设备中的时刻来进行故障点定位。多次试验结果表明,该方法的定位误差均≤1%,且不受传统定位方法中线路参数、行波波速等条件的约束,定位时只需OPGW内部通信光纤不受损坏,即可较准确地找出雷击点的位置,具有较高的定位精度和可靠性,为实际输电线路上的雷击点检测与定位提供了新的思路。     

输电线行波测距中雷击与短路故障的识别

掌握超高压、高压输电线路上雷电冲击发生的位置和频次等信息,对输电线路的防雷保护及系统运行水平的提高具有重要的理论和现实意义,故而利用现有可检测与定位线路雷击的行波测距装置,提出了一种基于小波包能量谱和暂态行波特征分析的雷击与短路故障识别方法。通过对500kV输电线路的非故障性雷击、故障性雷击以及普通短路故障的仿真研究,提取出电流行波信号的特征和信号各频段的能量分布规律,结合这些特征和规律提出了对3种暂态过程进行识别和分类的具体算法。EMTDC仿真验证了该算法的正确性。     

基于时域波形特征的输电线雷击识别

雷击输电线路产生大量暂态分量影响行波测距装置精度,实现雷击干扰与故障的识别对提高行波测量装置准确性、减少检修工作量具有重要意义。为全局应用故障信息避免时频变换产生信号干扰,本文引用近似熵算法对雷击扰动与短路故障暂态电流附加线模分量进行时域分析发现,在不同故障相角与噪声干扰下,两者熵值差异仍接近一个数量级,但该方法不能识别非故障性雷击与雷击故障,故运用信号处理常用积分算法对雷击扰动行波做进一步处理发现,时间轴上下侧积分值的标准方差差异明显,综合两法实现非故障性雷击、雷击故障与短路故障电流暂态行波的区分。大量PSCAD仿真实验证明本方法不受故障位置、故障条件与噪声干扰的影响,具有很强的适用性。     

基于小波能量谱的输电线路雷击故障识别方法研究

准确辨识输电线路雷击故障类型对于改进防雷设计、实现差异化防雷具有十分重要的意义,因此以雷击输电线路后三相导线暂态行波电流为研究对象,建立了基于小波能量谱的雷击故障识别方法。根据不同雷击情况下的小波能量谱分布特点,构建了相应特征量及故障识别判据。仿真结果表明,该方法不受雷电流参数及波形的影响,对于绕击未闪络、绕击闪络及反击三种雷击类型均能准确识别。通过合理选择判断阈值和电流行波监测点,可分别避免雷电冲击电晕及线路末端折反射波对算法准确性的影响,因此本方法具有较高的实用价值。     

基于分布参数模型的混合输电线路精确测距及重合闸方案

华东镇海—舟山500kV线路工程采用复杂的电缆-架空线混合输电线路,发生故障时无法准确对故障位置进行定位,且现有的重合闸方案无法实现自动识别架空线路故障并投入重合闸。文章提出一种基于分布参数模型的混合线路故障测距方案,方案采用正序故障分量,利用混合线路各段准确参数,分别采用线路两侧电气量计算沿线各点的电压有效值。根据两侧电气量计算的故障位置电压有效值相等的特点,对故障位置进行准确计算。且针对实际工程对重合闸的需求,提出一种故障位置区段定位方法。该方法通过比较用两侧电气量计算的电缆和架空线交界处的电压有效值对故障所在区段进行定位,以实现故障点位于电缆线路时不重合,故障点在架空线时重合闸。仿真结果表明,采用华东镇海-舟山500kV线路工程各段准确参数,各故障位置、各故障类型测距误差均不大于2.5%或±1km,测距结果不受过渡电阻影响,且可实现自动识别架空线故障并投入重合闸。     

一起光纤复合架空地线雷击故障的分析探讨

介绍了江苏宿迁地区发生的一起光纤复合架空地线（OPGW）断缆导致通信骨干业务中断的故障,根据断缆区域和光纤中断警告时间和GPS雷电定位系统检索,可判断该OPGW断缆为雷击所致。通过观察分析,雷电弧高温发生在绞线层和线间．为了提高OPGW的耐雷水平．建议500kV和重要骨干电路尽量采用层绞结构OPGW光缆。     

基于红外图像的输电线路故障识别

传统红外图像输电线路故障识别方法易受到噪声的干扰,故障边缘特征信息模糊,不能准确找出输电线路故障的位置,存在识别准确率低,抗干扰性差等难题,为此提出了基于红外图像对输电线路故障识别方法。采用红外成像仪器采集输电线路的温度变化图像,并采用粒子滤波算法去除故障图像中的噪声干扰,通过RGB色彩通道转换对输电线路红外图像的故障区域进行划分,利用共轭梯度法对输电线路故障区域的故障点进行识别和定位。实验结果表明,该方法能够实现输电线路故障的准确定位和高精度识别,且定位精度高达80%。     

融合行波时频信息的HVDC线路雷击点与短路故障点不一致时的定位方法

雷电流在输电线路传播时,可能导致线路的绝缘薄弱环节被击穿,发生短路故障,此时现有时域行波测距算法只能获取雷击点位置而无法获取精确的故障距离。因此,针对高压直流输电线路雷击点与短路故障点不一致的情况,提出一种综合利用输电线路两端电流行波的时域信息和频域信息的故障定位方法。该方法首先根据线路两端故障电流行波的时域信息判断雷击点位置,然后利用雷击点与短路故障点存在的位置关系判断输电线路短路故障点位置区段,最后根据线路双端或单端的故障电流行波固有频率计算短路故障点距离。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法在高压直流输电线路雷击点与短路故障点不一致情况下对短路故障点定位精度高,且不受雷击点与短路故障点位置、过渡电阻及噪声干扰的影响,具有良好的适用性和实用价值。     

小波能量谱和神经网络法识别雷击与短路故障

现有行波测距装置可以同时对线路雷击和普通短路故障进行检测与定位,但其不能将两者区分开来,为此提出了一种基于小波能量谱和神经网络理论的输电线路雷击与短路故障的识别方法。首先,利用小波变换将故障测距装置采集到的各种电流行波信号分解为不同频带的重构信号,并计算信号在各个频带内的能量,提取小波能量谱,然后构造信号的小波能量分布特征向量,将其作为BP神经网络分类器的输入,最终实现雷击与短路故障的识别。仿真结果显示,该方法在不同故障相角和过渡电阻的情况下均能达到满意的识别正确率,是一种有效的线路雷击与普通短路故障识别方法。