基于小世界网络模型的补偿电网单相接地故障识别与选线

为解决补偿电网接地选线正确率不高,不能识别高阻接地和低阻接地故障的问题,提出了应用小世界网络理论进行单相接地故障识别和选线的新方法。研究了单相接地故障的四种类型,在实验室搭建了低压模拟补偿电网,并针对高阻和低阻接地建立了其故障前后的小世界网络模型,得出了各自的特征参数,以此可以区分不同的故障类型和接地线路。在此基础上,研制了相应的选线装置并进行了接地选线试验。试验结果表明,选线装置能够识别接地故障类型,正确选出接地故障线路,效果令人满意。     

一种基于RTDS的消弧选线装置的试验研究

针对目前配电网调匝式消弧线圈无法实时模拟,消弧线圈自动跟踪补偿与接地选线装置（简称消弧选线装置）只能进行开环测试,无法考虑装置在系统中实际运行情况,文中介绍了一种基于RTDS实时仿真系统的消弧线圈自动跟踪补偿与接地选线装置的试验研究方法。为验证消弧选线装置的实际工作情况,在RTDS中模拟了调匝式消弧线圈,建立了配电网经消弧线圈接地的仿真系统,并将被测装置所需要的模拟信号输出,装置的控制信号再返回RTDS中,从而形成消弧选线装置的闭环测试环境。按照试验要求进行了各项试验,对测试输出波形做了理论分析,从仿真结果可知,所介绍的方法用于消弧选线装置试验是切实可行的。     

10 kV配电网单相接地故障模拟仿真建模技术研究

为实现电力系统数字仿真平台全面、快速、经济地考核配电网接地故障处置算法,提出了一种10 kV配电网单相接地故障仿真建模方法,能够实现系统电容电流设计及校验、中性点接地方式切换控制、Z形接地变压器建模及参数校核。基于该建模方法,在实时数字仿真系统（Real Time Digital Simulation System,RTDS）完成建模,并接入小电流接地选线装置进行试验验证。结果表明,所搭建的配电网仿真模型的关键参数满足设计预期,小电流接地选线装置选线正确。     

谐振接地系统低压模拟环境的研究与实现

为了深入研究谐振接地系统的运行特点,检验消弧线圈控制装置的各项性能指标,提出了一种低压模拟环境的研究思路和实现方法,详细介绍了低压试验环境的技术参数和主要部件的实现方法。利用低压模拟环境可以对消弧线圈控制装置进行各项功能性试验,包括系统电容电流测量试验、自动调谐试验、自动跟踪试验及单项接地等多项试验,对谐振接地系统的研究应用具有指导意义。     

配电网单相接地故障选线典型方法实验研究

为验证小电流接地配电系统中各种单相接地故障选线方法的性能,利用暂态行波保护测试仪、宽频功率放大器和自行开发的小电流接地选线装置搭建了测试平台,模拟了不同故障条件和线路结构下的故障,对几种典型的选线方法进行了测试实验,并给出了不同选线方法的有效域。结果表明,所搭建的测试平台能够有效进行选线方法实验;行波选线法优势明显,但在分支线路故障或较小故障初相角条件下可靠性降低;暂态信号选线法在较大过渡电阻或较小故障初相角条件下可靠性降低。行波选线法和暂态信号选线法结合可提高选线可靠性。     

基于两相电流行波的接地选线方法

中性点非有效接地配电系统大多只安装两相电流互感器,其接地选线问题是长期困扰实际运行的技术难题。为了解决只装有两相电流互感器配电系统的单相接地选线问题,在分析了中性点非有效接地配电系统接地所产生的电流行波特征的基础上,提出了基于两相初始电流行波和小波变换的接地选线新算法。该算法仅仅利用接地时所产生的两相行波,不受中性点接地方式和系统正常运行时不平衡电流的影响,解决了现场的实际运行需要。仿真和试验结果验证了所提出的方法的可靠性和有效性。     

基于两相电流行波的接地选线方法

中性点非有效接地配电系统大多只安装两相电流互感器，其接地选线问题是长期困扰实际运行的技术难题。为了解决只装有两相电流互感器配电系统的单相接地选线问题，在分析了中性点非有效接地配电系统接地所产生的电流行波特征的基础上，提出了基于两相初始电流行波和小波变换的接地选线新算法。该算法仅仅利用接地时所产生的两相行波，不受中性点接地方式和系统正常运行时不平衡电流的影响，解决了现场的实际运行需要。仿真和试验结果验证了所提出的方法的可靠性和有效性。     

配电系统动态模型设计与应用

新能源接入配电网给配电系统继电保护及自动化技术带来了挑战,文中设计了一种能开展接地故障分析及配电网自愈控制技术试验研究、配电网自动化相关装置系统性测试的动态模拟试验平台,研制了开展故障指示器试验和小电流接地选线试验所需的特殊设备,搭建了含新能源和储能的配电系统通用试验模型。实验结果证明了该模拟实验系统的可行性和有效性。     

小电流接地系统单相故障选线方法分析与比较

我国中低压配电网广泛采用小电流接地系统,本文在对小电流接地系统的三种中性点接地方式做简要分析的基础上,分别对各接地方式下具有代表性的故障选线方法基本原理、优缺点进行比较。并结合配电网的发展趋势,对今后小电流接地系统故障选线技术的研究方向进行了展望。     

小电流接地系统接地故障选线方法

针对小电流接地系统单相接地故障自动选线问题,对基于小波分析理论的选线方法进行深入的研究和分析。第一步简述中性点接地的几种方式,讨论小电流接地系统中这几种接地方式的基本原理以及发生故障情况后的电量变化。第二步结合系统故障时的暂态零序电流特征与小波分析理论提出新的选线方法,采用模值极大值判别法解决故障选线问题。第三步通过MATLAB软件里的SIMULINK搭建仿真模型,选取小电流系统在不同支路电压幅值和接地电阻大小等情况下,提出了依据故障线路与非故障线路的首半波尖峰方向和幅值大小进行选线的方法。结果验证了所提故障选线方法的正确性和有效性。     

基于低压储能预操作协同配电终端的实操可靠性提升策略

线路检修后常因接地刀闸未分闸导致合闸操作失败,并可能带来人身安全事故或系统受到严重冲击的问题。基于此提出了一种提升配电终端实操可靠性的低压储能预操协同系统。该系统基于低压大功率储能装置和开关组,并接于配电进出线路接地刀闸和高压电流互感器之间,在高压断路器分闸状态下,实现预合断路器前的实操检测功能,短时投切储能预操组,在此时间内终端完成测量,并构建低压回路电流和高压回路电流比较判据,实现接地刀闸接地和故障未消缺检测功能。仿真结果验证了该系统的有效性。     

基于柔性调控零序电压的不平衡配电网故障检测方法

柔性消弧过程中实现故障选线、过渡电阻测量与故障性质判定对现有配电网单相接地故障检测具有重要意义。针对配电网三相对地参数不对称的柔性接地系统,首先分析不平衡零序电压对消弧效果的影响,提出柔性消弧全补偿电流的计算方法。然后分析正常运行状态下和单相接地故障状态下注入电流和母线零序电压之间的约束关系。结果表明：无论系统处于何种状态,均可通过改变注入电流来柔性调控母线零序电压,进而调控各线路零序电流。并根据柔性调控零序电压前后各线路零序电流的变化规律,提出一种可实现故障选线、过渡电阻测量和故障性质判定的故障检测方法。Matlab/Simulink仿真验证了该方法的有效性和准确性。     

确定预期瞬态恢复电压的低压模拟装置

瞬态恢复电压(TRV)是电力网络中存在的固有特性之一,是影响断路器开断性能的重要因素,因此在IEC、GB以及DL的相关标准中都对此做出了明确的规定。为了获得满足标准要求的试验回路预期参数,需要采用低压模拟的方法来测取TRV波形,因此参照相关标准中推荐的直接短路开断法、工频电流注入法、电容电流注入法等几种方法,经过分析比较,选定基于“电容电流注入法”的原理研制出了一套操作简便的低压模拟装置,使用该装置可快速实施对试验回路预期TRV波形的测取。装置研制成功后已投入课题的调试工作,进行了数百次低压模拟试验,取得了很好的预期效果。     

利用配电变压器获取行波信号

提出利用配电变压器传变行波,解决行波故障测距中线路末端信号不易获取的问题。分析了故障测距用行波信号对测量互感器的要求。建立了配电变压器行波传变特性分析等值电路,利用实际的变压器参数对其行波传变性能进行了研究,结果表明,配电变压器能够有效传变行波波头,满足行波故障测距要求。在此基础上进一步分析了三相配电变压器的行波传变特征及规律,分析发现,尽管中性点非有效接地系统单相接地故障后线路稳态线电压保持不变,但其故障暂态过程仍产生电压行波线模分量,并且它们可以有效传变到变压器低压侧,且只利用变压器低压侧的2个线电压就可以有效获取各种类型故障初始行波信号。现场试验结果证明了所述方法的正确性。     

10 kV配电网单相接地故障电弧自熄特性的试验研究

设计了研究10 kV配电网单相接地故障电弧自熄特性的集中参数模拟试验回路,针对集中参数模拟回路和分布参数实际系统,对单相接地故障下的恢复电压峰值及其上升速度进行了数值仿真,分析了模拟回路与实际系统的等效性。为研究单相接地故障电弧的自熄特性,利用模拟试验回路,当单相接地电流为5~30A时,在中性点不接地、经消弧线圈接地、经消弧线圈并联电阻接地方式下,改变绝缘间隙距离,系统地进行了大量的燃弧试验,统计分析了电弧自熄概率,给出了消弧线圈补偿方式下的残流限值。试验结果为10 kV配电网选择合适的中性点接地方式提供了科学依据。     

基于零序导纳变化的灵活接地系统接地故障方向判别算法

目前灵活接地系统的接地保护大多直接采用小电阻接地系统的定时限零序过电流保护,存在高阻接地时保护灵敏度不足以及故障信息利用不充分等问题。通过分析灵活接地系统发生单相接地故障时,并联小电阻投入前后故障点上、下游及健全线路的零序测量导纳特征,发现并联小电阻投入前后故障点下游及健全线路的零序测量导纳不变,模值比为1,而故障点上游线路零序测量导纳的模值比远大于1,基于此提出了基于零序导纳变化的灵活接地系统接地故障方向判别算法。数字仿真和现场试验数据表明,该方法准确率高,不易受线路参数和过渡电阻等因素影响,可与定时限零序过电流保护配合使用,能满足现场实用要求。     

基于相模变换的三相四线制系统故障计算方法

三相四线制在低压及国外中压配电网中应用广泛,其接地故障,尤其是中性线接地故障,缺少类似于"对称分量变换"那样的简化计算方法.文章提出一种四阶相模变换方法,将三相与中性线电气量变换为独立的1模、2模及仍存在耦合的0模与r模,利用受控电压源表达0模与r模间的耦合关系;根据单相接地和中性线接地的故障边界条件,构建接地故障模网...     

基于故障相电压极化量的 谐振接地系统高阻故障方向检测方法

针对谐振接地系统高阻接地故障的发生概率大、零序电压检测难度高的问题,提出了基于故障相电压极化量的谐振接地系统高阻故障方向检测方法。利用谐振接地系统高阻故障等值电路,分析了故障暂态时间内故障相电压分别与故障上、下游线路零序电流的极性关系,发现故障相电压与故障上游线路零序电流波形相似程度较高,与下游线路零序电流波形相似程度较低。据此,可以将故障相电压作为极化量,通过分析故障暂态时间内线路检测点所测零序电流与故障相电压的相似程度来进行故障方向检测。相较于以往的故障检测方法,所述方法提高了谐振接地系统高阻接地故障检测的可靠性。数字仿真与现场人工试验验证了该方法的可行性。     

万能式断路器保护动作值的计算分析

介绍了低压万能式断路器过载长延时、短路短延时、短路瞬时、接地故障保护动作的特性和动作设定的阀值,并对某实际工程中变压器低压侧的断路器跳闸动作的原因进行了线路系统分析和数据的推导计算.结果表明,断路器保护动作值的合理设定,能有效避免事故的扩大,并能有选择地进行级联保护,有利于电网安全、稳定、可靠地运行.     

行波技术在配电线路接地故障检测中的应用

针对配电网故障选线可靠性和故障测距准确性,直接影响配电网运行的安全性问题,结合行波接地故障选线及测距原理,研究了基于行波法的配电线路故障选线及测距技术。将该技术应用到某油田变电站中。测试结果表明:该故障选线定位测距方法能够准确求出配电网接地故障段的故障参数,并能对故障进行精确定位测距,提高了配电网故障选线排除效率和测距定位的精确性。