补偿电网单相接地故障选线

由于消弧线圈补偿电流的加入，使故障馈出线的零序测量电流的相位和幅值发生变化，更增加了小电流接地选线的难度。在详细分析补偿电网零序测量电流分布的基础上，将消弧线圈补偿电流融入小电流接地选线计算和判断中，提出一种新的、针对补偿电网和基于单相接地故障工频稳态量分析的小电流接地选线算法。EMTP仿真分析显示了该算法具有较高的保护裕度。初步挂网运行试验也证明了该算法选线准确性较高。     

基于电流融合的单相接地故障选线方法研究

分析自动跟踪补偿消弧线圈接地电网的零序测量电流分布规律。自动补偿消弧线圈接地电网由于消弧线圈补偿电流的加入,使故障馈出线的零序测量电流的相位和幅值发生变化,使直接利用基波零序电流的选线方法很难真正实现。针对自动补偿电网的特点,将零序测量电流与消弧线圈补偿电流融合作为小电流接地故障选线的计算判据,提出一种新的针对补偿电网的单相接地故障选线方法。     

小电流接地故障选线技术综述

章介绍了小电流接地方式的发展简况，在分析小电流接地故障稳态与暂态信号变化特征的基础上对各种接地选线技术进行了评述。章还介绍了一种最近开发出的利用暂态信号的接地选线技术的应用情况，这种新技术灵敏度高、可靠性好，特别适用于谐振接地电网。关于小电流接地电网发生高阻单相接地故障时接地选线的可靠性问题还需要进一步研究解决。     

基于零序电流比值变化的小电流接地选线方法

在小电流接地电网发生单相接地故障时,由于消弧线圈的补偿,接地残流过小,难以准确选线。分析现有小电流选线原理和方法,总结提出零序电流比值选线法。它根据消弧线圈容量变化前后,零序电流比值变化趋势不同,确定接地故障线路。对该方法进行理论分析,推导出零序电流比值关系式。并利用Matlab工具进行仿真分析,结果符合理论推导。此方法不需要延缓切除阻尼电阻,有足够快的响应速度,算法简单,实现容易,对配电网当前状态和长远发展有良好适应性。     

小电流接地选线装置现场试验

对于小电流接地系统的配电网,由于其单相接地故障时的电流很小,特别是在采用消弧线圈过补偿的方式时,故障线路的特征更加不明显,采用稳态算法的小电流接地选线装置在正确率上差强人意。介绍了一种采用暂态算法的小电流接地选线原理,并对采用该原理的选线装置进行了4次不同类型的现场人工接地试验,选线正确率为100%。     

基于零序电流比值变化的小电流接地选线方法

在小电流接地电网发生单相接地故障时,由于消弧线圈的补偿,接地残流过小,难以准确选线.分析现有小电流选线原理和方法,总结提出零序电流比值选线法.它根据消弧线圈容量变化前后,零序电流比值变化趋势不同,确定接地故障线路.对该方法进行理论分析,推导出零序电流比值关系式.并利用Matlab工具进行仿真分析,结果符合理论推导.此方法不需要延缓切除阻尼电阻,有足够快的响应速度,算法简单,实现容易,对配电网当前状态和长远发展有良好适应性.     

基于改进熵权法的调度端小电流接地选线方法

随着城市电网电缆线路比例加重及消弧线圈投入使用,谐振接地系统发生单相接地故障时面临着选线难度大、选线时间长、容易造成大量供电服务和安全风险问题。文中提出一种基于改进熵权法的调度端小电流接地选线方法。首先,分析了小电流接地系统的接地现象,结合实际运行经验提出了适用于调度主站端的3种选线判据,并通过改进熵权法进行合理的融合;然后,提出了针对谐振接地系统的动态补偿法并制定相应选线流程;最后,在成都地调主站端D5000系统上部署该选线方法并进行长时间实际运行验证。结果表明,该方法效果显著,解决了调度端谐振接地系统选线难题,单相接地平均故障处理时间减少了95%,有效提高了单相接地故障处置速度和准确性,具有较好的应用推广价值。     

小电流接地系统中面向单相接地故障的自动重合闸技术

通过小电流接地电网单相接地选线装置得到的现场数据的分析,提出了除瞬间接地故障和永久性接地故障之外的第3种接地故障——短时接地故障的概念,提出了在小电流接地系统中引入面向单相接地故障的自动重合闸技术(简称接地重合闸)的新技术,它同样适用于谐振接地系统中,有利于故障的快速消除,提高了系统的供电可靠性。物理模拟实验证实了该技术的有效性和实用性。     

小电流接地选线系统的设计与实现

分析了谐振接地系统单相接地故障的特点 ,以零序电流的有功功率和 5次谐波功率方向在单相接地故障时的特征为依据 ,设计并实现的基于 PC10 4工控机的新型小电流接地选线系统选线准确率高 ,能区分母线和线路故障。     

国内第一个小电流接地10kV物理仿真实验室在华北电力大学建成并投入使用

电力系统小电流接地电网单相接地故障选线问题已经研究多年却一直未能很好解决,严重阻碍了供电可靠性和自动化水平的提高。为此,作为小电流接地选线问题研究的首创单位——华北电力大学小电流接地课题组决定对此问题进行再研究。     

基于零序暂态电流方向判断的小电流接地选线方法

当非直接接地的配电网发生单相接地故障时，大部分情况下故障电流的稳态分量较小或为0，导致许多基于稳态分析的小电流接地选线装置的选线效果不理想。作者分析了6 kV模拟电网的大量实验数据，得到电弧接地故障时故障线路与非故障线路零序暂态电流的特征。在此基础上提出用各线路零序暂态电流相互点积积分平均值的正负来判断故障电流的方向，并采用一个时间段的积分平均值作为判断量，有效地提高了故障选线的准确性和可靠性。该方法计算量较小，能在单片机上实现，并具有在线纠错能力，对中性点不接地或经消弧线圈接地的电网均有效。     

导纳互差之绝对值和的极大值法小电流接地选线研究

在详细分析了小电流接地电网零序测量导纳分布的基础上，提出了一种新的小电流接地选线方法——导纳互差之绝对值和的极大值法。该方法有效地拉大了故障馈线与非故障馈线故障判断量的差距，极大地提高了保护裕度。由于该方法所用的故障判断信息大，使其抗干扰能力大为增加。运行情况证明，该方法有效地提高了小电流接地选线的准确性。     

基于偏磁消弧线圈的综合增量法单相接地保护

分析了补偿电网单相经电阻接地的现象，利用消弧线圈电感变化前后的系统零序电压和零序电流定义了零序电流综合增量概念。给出了零序电压、零序电流和综合增量的向量图及不同接地电阻下向量的变化轨迹。建立了综合增量与补偿电流变化前零序电压百分数和补偿电流变化量之间的关系，构建了零序电流综合增量法接地选线判据。介绍了基于上述原理的接地选线装置的硬件结构及软件流程。设计了带自检线圈的零序电流互感器和自检及误差矫正单元。样机经现场运行表明选线准确、可靠。     

基于瞬时实功率和瞬时虚功率的谐振接地系统单相接地选线新方法

谐振接地系统发生单相接地故障时故障信号复杂且暂态信息丰富。本文基于瞬时功率理论,提出了采用瞬时实功率和瞬时虚功率的复合选线新方法。谐振接地系统发生单相接地故障时,与健全线路不同,故障线路由于消弧线圈的补偿作用将在接地电流中产生暂态衰减直流分量,通过瞬时实功率和瞬时虚功率分析表现为明显的工频衰减振荡特征。文章确定50Hz为瞬时功率分析的特征频率,通过分别计算故障时各线路瞬时实功率和瞬时虚功率,进一步分解出其振荡分量,综合比较特征频率上各线路瞬时实功率及瞬时虚功率振荡分量的大小来构造选线算法从而检出故障线路。该方法利用暂态信息,多判据复合、不涉及相位分析、实现容易、可靠性高。仿真表明该方法有效。     

一种基于图像的配电网单相接地故障选线方法

文中针对中性点经消弧线圈接地引起故障电流微弱,故障特征不明显,导致谐振接地系统发生单相接地故障时选线速度慢、选线困难等问题,提出了一种基于图像的配电网单相接地故障选线方法。该方法获取各馈线故障零序电流,通过连续小波变换(CWT)得到CWT系数矩阵,将系数矩阵生成RGB图像;然后,通过感知哈希算法计算正常馈线与故障馈线生成RGB图像之间的汉明距离,以汉明距离判断各RGB图像之间的差异,进而确定故障馈线;最后,对比了基于皮尔逊相关系数选线方法和基于EMD分解零序电流高频分量选线方法,结果表明所提方法应用于谐振接地系统中选线速度快,且不受故障电阻、故障位置、故障初始相角等因素的影响。     

馈出线测量导纳互差求和法小电流接地选线研究

在分析小电流接地电网零序测量导纳分布的基础上,提出了一种新的小电流接地选线方法--馈出线测量导纳互差求和法.该方法有效地拉大了故障馈线与非故障馈线故障判断量的差距,极大地提高了保护裕度.由于该方法所用的故障判断信息大,使其抗干扰能力大为增大.仿真和初步运行情况证明,该方法有效地提高了小电流接地选线的准确性.     

基于重构误差及多尺度交叉样本熵的谐振接地系统故障选线

针对大量应用电缆线路导致的谐振接地系统单相接地故障时选线正确率下降的问题,提出一种基于计算馈线暂态零序电流重构误差及其低频分量多尺度交叉样本熵的故障选线方法。谐振接地系统单相接地故障时由于消弧线圈补偿作用,故障线路暂态零序电流相位、周期变化均与健全线路不同。利用相位变化不同,通过同步挤压小波逆变换对暂态零序电流进行重构并计算误差。利用周期变化不同计算暂态零序电流低频分量多尺度交叉样本熵。重构误差、交叉样本熵之和均为最大值的线路即为故障线路。大量仿真结果证明,该方法受不同故障条件影响较小,可靠性高,抗干扰性强。     

谐振接地电网故障选线相关分析法

对于谐振接地电网,发生故障前,故障馈线与健全馈线零模电流中的不对称分量具有较强的相似性,它们之间的互相关系数会受到不对称分量的影响.对各线路故障零模电流,用故障发生之后第1个周期采样数据对应减去故障发生前1个周期采样数据,得到零模电流的纯故障分量.提出一种基于零模电流纯故障分量的相关分析选线方法,对各馈线故障零模电流的纯故障分量在一定数据窗下进行综合相关度分析,选择最小的综合相关系数对应的馈线为故障馈线.该选线方法具有较强的抗电弧接地能力,能有效地克服系统不对称的影响.理论分析及仿真结果表明,该方法选线结果准确、可靠.进一步提高了选线保护的裕度.