配电自动化单相接地在线定位软件的设计与应用

为解决各种配电终端、故障指示器接入配电主站,实现单相接地故障在线定位,在通信传输环节扩展IEC 60870-5-101/104通信规约,实现配电网单相接地时故障录波上送。在配电主站故障信息解析与故障判定环节,根据配电网单相接地故障特性,应用相关系数、傅里叶变换,提取故障特征量、形成冗余,并应用贝叶斯概率提升故障判定正确性;优化故障处理流程,以适应工程应用的多样性。基于配电主站,采用分层设计,构建单相接地在线定位软件系统,为配电网单相接地故障分析、处理提供支撑。     

基于配电自动化主站的单相接地故障定位系统设计与应用

为满足大量配电终端、故障指示器接入配电自动化主站,提出基于单相接地故障录波暂态量故障特征提取方法和融合故障录波故障特征量和故障事件信息的单相接地故障区段定位策略。设计基于配电自动化主站的单相接地故障在线定位系统。为满足工程应用,给出现场设备混装、通信延时、启动条件缺失条件下的解决方案以及融合单相接地、短路接地故障信息的统一处理策略。工程现场应用结果表明,基于配电自动化主站的单相接地故障定位系统能满足各种接线方式下、复杂环境的应用需要。     

基于相关系数分析的配电网单相接地故障研判方法与试验研究

对于小电流接地系统配电网单相接地故障,现有的检测方法和选线装置在实际工程应用中状况并不理想。研究了基于暂态零序电流波形相关系数分析的研判原理,采用故障指示器录波结合配电线路在线监测系统主站研判的方式实现了单相接地故障的选线与定位,并通过单相接地人工模拟试验综合评判了该方法的准确性和适用性。试验结果及分析表明,该系统能够准确、快速地对接地电阻不大于1 000Ω的单相接地故障进行故障定位和信息报送,选线成功率达90%。对于经更高电阻接地等暂态特征不明显的单相接地故障,建议采用零序电流有功分量比较作为有效补充,或采用基于多原理、多判据的综合方法,以提高单相接地故障的诊断率。     

一种新型配电网单相接地故障定位策略及其应用

针对单相接地故障时电流微弱且故障点电弧不稳定,将导致配电系统单相接地故障定位和选线不精确等问题,利用配电自动化系统在数据采集、传输与应用方面的优势,结合配电自动化主站,开展配电网在线监测终端关键技术的研究,并提出一种新型配电网单相接地故障定位策略。该策略采用“站内选线 +站外区段定位”模式,通过对多源信息综合判断,实现对接地线路的准确选择和故障位置的快速定位,以尽可能地缩小停电范围。此外,结合实际配电自动化系统,通过建立不同接地方式的单相接地故障定位工程应用来验证本方案可行性。     

基于配电自动化系统的单相接地定位

为了更好地进行配电网单相接地定位,提出一种将单相接地定位装置的信息直接上报配电自动化主站进行单相接地定位的方法,论述了利用配电自动化系统主站已有相间短路故障定位判据实现单相接地定位的基本方法,分析和介绍了各种单相接地定位原理的两值性和分化性特征及处理方法以满足主站定位判据的要求,论述了利用来自各个位置的单相接地定位信息之间的相互关联性,以及多种定位原理上报的定位信息的冗余性并采用贝叶斯方法实现容错定位的原理。所提方法无需改变已有配电自动化系统主站,也无需传送波形信息,即能正确实现单相接地定位。结合具体工程实例给出了现场测试和实际应用情况。     

暂态录波型故障指示器的单相接地故障研判应用

实际工程应用中,常采用暂态录波型故障指示器与配电自动化主站相配合的方法对配电网单相接地故障进行定位。本文针对现场暂态录波型故障指示器应用效果,对故障指示器安装过程中可能出现的反向、错相问题,提出了基于稳态特征的波形预处理方法,对故障指示器运行过程中可能出现的三相录波不同步问题,提出了总体最小二乘-基于旋转不变技术的信号参数估计(total least square-estimation of signal parameters via rotation invariance techniques,TLS-ESPRIT)波形同步校正方法,修正故障指示器录波波形,提升波形可用性。针对故障指示器采样频率较低、瞬时暂态波形特征误差较大等问题,提出了基于相关系数法的故障定位算法,提升主站单相接地故障定位准确性。最后,通过现场实际案例验证了文中所提方法能有效校正故障指示器录波波形、准确定位接地故障,提升配网接地故障处理能力。     

基于零序电流相量法的配电网故障定位分析

中性点不接地配电网单相接地故障时,由于没有直接的接地回路,零序电流很小,主要由线路的对地电容电流和消弧线圈的电感电流构成,故障的特征量小,检测困难,故中性点非有效接地系统的单相接地故障定位问题一直是困扰着配电部门的一个难题。本文针对中性点不接地配电网单相接地故障的在线检测与故障定位问题,提出了基于零序电流同步相量的在线故障定位方法,提出了该方法的实用判据。     

配电网具有容错性的快速故障定位方法研究

为实现非健全故障信息下配电网的快速容错故障定位,提出在终端开辟空间储存采集的三相电流信息,并上传主站。故障后,主站利用配电网故障后各馈线开关上报的遥信量各相故障报警信号之间,遥测量三相故障电流之间以及三相故障电流与各相故障报警信号之间的相关性,对终端设备上报的存在漏报、误报的故障报警信号进行修正。然后,提出通过分析配电网的拓扑结构,将配电网划分为独立的最小配电区域,并提出了综合最小配电区域端点上报的校正后的故障报警信号,快速实现故障区段定位的方法。结合具体实例对所提算法进行了详细的说明,分析表明该算法能有效校正漏报、误报的故障报警信号,快速实现配电网故障区段的容错定位。     

一种新型配电网在线监测装置的研制

为解决配电网中传统的故障指示器无法准确识别小电流单相接地故障与定位问题,引入了基于暂态量零模的参数识别法,研制了一种应用于配电网的新型在线监测装置。三相探头通过自取电模块从线路电流中获取能量为其自身提供电源,利用罗氏线圈采集线路电流,采用非接触式电压传感测量线路电压,通过一种基于近距离无线通信的分布式同步录波方法实现故障波形的录制。通信终端汇总故障波形并对其进行零序矢量合成,自动完成对单相接地故障的识别与告警指示,为解决小电流单相接地故障定位和提升配网自动化覆盖率提供了一种新的解决方法。现场实验结果证明了该装置的实用性和对小电流单相接地故障检测与定位的准确性。     

考虑配电网分布式零序电流关系的单相接地故障定位

配电网单相接地时故障特征弱,难以用传统的行波测距或阻抗法进行精确定位。基于配电线路的分布参数模型,充分考虑单相接地故障稳定后的分布式量测信号关系,分析零序电流、线路参数与故障位置的内在联系。依据故障点前、后的故障电流信息构造故障定位函数,并利用多测点、多时刻的量测数据,构造故障定位矩阵。将求解故障定位矩阵转化成求解与之相对应的非线性方程组的最小二乘解,使用混沌粒子群算法在故障区段内搜索故障点,实现故障精确定位。在PSCAD/EMTDC中搭建典型10 kV城市配电网模型并模拟单相接地故障,测距结果表明了方法的有效性和可靠性。     

基于线电压和零模电流的小电流接地故障暂态定位方法

为解决配电网小电流接地故障时故障点定位困难的问题,提出一种基于线电压和零模电流暂态分量的故障定位新方法。该方法借助馈线自动化(feeder automation,FA)系统实现,不需要额外增加设备。馈线终端检测线电压和零模电流信号,利用暂态线电压的希尔伯特变换与暂态零模电流的乘积计算故障方向参数,FA主站根据故障点前后方向参数极性相反的特征确定故障点所在的线路区段。介绍基于线电压的小电流接地故障检测和接地故障相确定的算法。数字仿真与试验结果表明该方法是正确可行的。     

基于电压-时间型馈线自动化的小电流接地故障定位方法

在大力开展配电自动化系统建设的背景下,提出一种基于电压-时间型馈线自动化且适用于小电流接地系统的接地故障定位方法.当接地故障发生时,通过小电流接地选线装置对接地线路做出判断,依据故障发生概率从大至小逐条触发变电站出线断路器跳闸,经过设置时间后重合,线路上的馈线自动化开关逐级得电合闸,当合于接地故障点时,在设定时间内开关...     

分布式智能的小电流接地故障定位方法

为了减少通信压力和提高供电可靠性,提出一种分布式智能的小电流接地故障定位方法。该方法以故障点两侧的暂态零序电流相似程度低和波形差异大为基础;利用配电自动化系统终端采集故障信息,通过对等通信网络使相邻馈线终端之间交换彼此的故障信息,并两两计算它们之间的暂态零序电流相似系数;由馈线终端确定故障区段,且把故障定位的最终结果上报给主站。该方法由馈线终端单独完成,不需要主站参与,适应性广,定位速度快,通信压力小,可显著提高供电可靠性。通过ATP仿真验证了分布式智能小电流接地故障定位方法的可行性。并给出了ATP仿真实验,实验分析结果表明了该故障定位方法的可行性和有效性。     

基于配电自动化系统的单相接地故障定位

对传统小电流接地系统单相接地故障的选线原理和方法进行了分析,提出一种基于配电自动化系统平台进行单相接地故障定位的新方法.该方法充分利用配电自动化系统的信息资源,构建逻辑空间分析模型和信息融合算法.该算法综合考虑了配电网络中各个节点呈现的电气特征及其在电网拓扑中的分布规律,体现了逻辑空间分析模型中的逻辑"0","1"对结果的等同贡献.文中还对算法的有效性进行了理论推导并导出算法容错能力的评价指标,经理论分析、指标评价和算例证明,该方法有很好的适应性和容错能力.     

考虑单相接地故障处理的自适应重合式馈线自动化方法

针对当前馈线自动化(FA)存在过度依赖通信、安全防护难度大、定值参数不能自适应等问题,提出一种考虑单相接地故障处理的自适应重合式FA方法。结合单相接地暂态特征检测原理,制定过流失压跳闸,合闸过流后跳闸并闭锁,短时来电跳闸并闭锁的策略。配合变电站出口保护设计FA逻辑,并基于配电一二次融合成套装置实现多分支多联络配电网的大电流故障和单相接地故障的定位隔离及非故障区供电恢复。最后,基于实时数字仿真器(RTDS)搭建仿真测试平台,验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于GPRS技术的配电线路故障自动定位系统

为解决小电流接地系统线路故障,尤其是单相接地故障的自动定位问题,提出一种实现配电线路短路故障和单相接地故障快速自动定位的新方法。该方法通过检测过流现象判断相间短路故障,通过在中性点投入中电阻增加接地故障电流有功分量的方法实现单相接地故障的检测。故障检测信息通过通用分组无线业务(GPRS)无线通信网络上报至自动定位系统主站,主站自动定位分析软件根据各节点上报的故障检测信息,可以定位出故障所在区段。     

配电自动化主站的容错故障定位方法

为了提高配电网的故障处理性能,建议采用多重化配置反映开关状态的辅助接点和“三取二”原则以提高开关状态信息采集的容错性能的方法。论述了一种利用电气量的关联关系实现开关状态容错的方法,以及可以应用于中压配电网相间短路故障定位、单相接地故障定位以及基于故障投诉信息的低压配电网故障研判中的基于贝叶斯法的容错故障定位方法。并给出了在单相接地定位中的应用例子,分析结果表明所建议方法具有可行性和有效性。