基于暂态零模电流的配电网故障定位新算法

分析了配电网暂态零模电流的分布情况,引入了相关性理论,根据故障线路的暂态零模电流有效值最大且与非故障线路的内积小于0,故障点两侧的暂态零模电流极性相反,波形差异大,相关系数小于阀值且接近0的特征,利用暂态零模电流进行配电网故障选线、定位,给出了故障定位步骤。MATLAB仿真结果表明,基于暂态零模电流的配电网故障选线、定位方法正确,具有不受电压初相角、接地电阻、中性点接地方式制约等优点。     

电缆分界负荷开关控制器故障判断算法

为了检测10 kV电缆配电网用户侧单相接地故障并快速隔离故障用户,确保相邻用户不受影响或快速恢复供电,采用电缆分界负荷开关控制器来实现用户界内故障的定位及隔离,提出了分界负荷开关在中性点经消弧线圈接地方式下通过暂态零序电流相位信息判别区内区外单相接地故障,并通过PSCAD仿真进行了验证.仿真及试验结果表明,电缆分界负荷...     

基于高低频段零序电流与母线零序电压导数的相关分析故障选线

针对谐振接地系统发生单相接地故障后的选线准确度问题,尤其是故障发生在相电压过零点及最大值附近时灵敏度欠缺的问题,首先分析零序网络故障暂态电流的特性,探讨健全线路与故障线路的阻抗特性,然后将零序电流和电压导数的相关系数作为判据,充分地利用了馈线暂态零序电流中的衰减直流分量、工频分量和高频分量,提出一种高、低频段下的相关分析故障选线方法,最后从故障合闸角、过渡电阻两方面仿真验证了所提方法的有效性。     

基于波形相似度的配网小电流接地故障选线技术研究

针对配网小电流接地故障选线准确性差的问题,该文在波形相似度理论基础上,研究了配网小电流接地故障选线技术。分析配网小电流接地故障高频分量、电流工作频率的变化量和非线性电阻产生的高频分量,给出了故障线路和非故障线路的暂态直流分量方向,在此基础上,利用暂态零序列电流波形伸缩变换选线原理判断小电流接地故障线路。通过模糊K均值聚类选线方法进行接地故障电路选线,设计矩阵隶属线路的隶属度,根据计算结果给出选线结果及流程。选择一个具有6条线路的接地系统进行实验,结果表明,当小电流接地电弧线圈的单相接地故障表现为间断性电流分量故障时,利用所研究的技术进行配网小电流接地故障选线的准确性高、可靠性好。     

架空线-电缆混合线路故障行波信号识别的研究

摘要： 针对架空-电缆混合线路中的高阻瞬时接地故障和架空线路雷击故障,提出采用电流故障行波的2个特征频带中的频谱能量比和波形系数来有效区分雷击非故障与雷击故障、高阻弧光接地故障的思想。利用电磁暂态软件建立仿真模型对架空-电缆混合线路的各种雷击情况进行了仿真,并且对故障行波信号进行了识别研究。仿真结果表明,采用的雷击识别方法可以有效识别不同类型的故障。     

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。     

短路故障清除时刻直驱风电机组机端暂态过电压研究

大规模风电汇集地区的配套火电机组少,属于交流弱电网,故障后暂态过电压问题严重。2011年至今,中国西北、东北、华北等多个区域电网已经发生了数十起风电暂态过电压脱网事件,且事故中,故障恢复过电压引发脱网的风力机占比很高,其过电压程度直接影响风电场的开机容量。针对该问题,该文基于典型低电压穿越策略建立永磁直驱风电机组（PMSG）并网模型,研究弱电网条件下送出线路短路故障清除时刻PMSG机端暂态过电压的影响因素。结果表明,PMSG暂态过电压与风电机组容量、电压跌落程度及锁相环动态特性等因素有关,根据某实际直驱风场搭建仿真系统模型验证了该结论。     

基于拓展传输线理论的高压交流电缆输入阻抗和金属护套电压计算分析

基于电缆外部精确电磁场分析方法,提出了一种拓展传输线理论,能够计及广义大地参数和电磁暂态仿真的影响计算电缆输入阻抗。采用电磁暂态仿真程序EMTP-RV,利用拓展传输线理论对典型高压交流电缆开展输入阻抗和金属护套电压特性研究,研究当合闸于空载电缆时的金属护套暂态电压特性;通过对正序激励下的电缆输入阻抗模值-频率响应进行研究,分析由三相金属护套交叉互联产生的多种传播模态。采用拓展传输线理论计算的结果与使用基于矩量法的改进数值电磁场分析方法（method of moments-surface admittanceoperator,MoM-SO）的计算结果基本拟合,与现有电磁暂态仿真软件中（ATP-EMTP、PSCAD/EMTDC和EMTP-RV）的CableConstants子程序计算结果出现显著性差异。当合闸于空载电缆线路时,受大地电阻率影响,采用Cable Constants子程序计算出的电缆金属护套最大暂态电压与采用拓展传输线理论所得出的结果相比,计算偏差位于1.8%至135%之间。考虑输入阻抗计算和暂态仿真的关键性差异,研究内容对今后开展高压交流电缆参数计算、模态分析、电磁暂态仿真、...     

自动重合闸重合于永久性故障对电力系统 暂态稳定的影响

在电力系统网络暂态能量函数的基础上,根据暂态能量在网络中的分布与系统稳定性之间的关系,提出了永久性故障重合闸优化时间范围。通过对多机系统的仿真表明,在该时间范围重合闸可以改善电力系统暂态稳定性     

基于暂态方向和间歇性检测算法的间歇性高阻接地故障检测

基于间歇性高阻接地故障特性,提出了针对间隙性暂态导通的间歇性检测和暂态方向计算算法,该算法以希尔伯特变换的暂态功率方向为基础来辨识发生接地故障线路,同时可通过间歇性检测发现间歇性的接地故障。物理模拟系统和EMTP模型对暂态方向和间歇性检测算法的仿真结果表明,该算法准确、有效。     

基于改进EMD算法的小电流接地故障选线

小电流接地系统发生单相接地故障,故障电流暂态分量复杂、稳态分量不明显的特点为可靠选线带来困难。本文分析了小电流接地故障电流暂态分量特征,并提出一种基于改进EMD算法的小电流接地故障选线方法。EMD算法通过叠加电网特征高频信号解决了IMF模态混叠并可靠滤除了高频干扰。基于单相接地故障电流经改进EMD分解出的IMF在不同故障角下展现出不同的特征,分别利用故障时刻低频波形的单调性与线路故障特征能量作为判据进行小电流接地故障选线。基于Matlab/Simulink的配电网单相接地故障仿真验证了该选线方法的有效性。     

交流电网故障时DFIG机组定转子暂态特性分析与仿真

针对电网对称及不对称故障,给出了估算定、转子暂态磁链和电流的方法。利用机理建模法建立了DFIG机组的数学模型,分析了电网故障下DFIG机组定、转子磁链的暂态特性,并推导出了定、转子暂态电流表达式。在理论分析的基础上,应用Simulink平台搭建了基于定子电压定向矢量控制策略的1.5 MW DFIG机组转子侧及网侧变换器模型,采用矢量轨迹图直观描述了定、转子磁链和电流的暂态变化过程,并提出一种结合基于双dq正、负序分解矢量控制与Crowbar电路的改进控制策略。通过仿真试验,验证了暂态电流表达式的正确性,并得到了跌落后电压值与定、转子电流最大值之间的关系曲线。此外,所提出的改进控制策略能够提高机组故障穿越能力。     

福建电网故障扰动下的暂态电压稳定性研究

以福建电网2008年年底大方式为基础,采用PSD电力系统分析软件对各种故障扰动下福建电网的暂态电压稳定性进行数字仿真计算和分析,模拟了三相故障永久性跳闸、发电机组失磁、两台联变故障、电厂全停等多重故障形式.仿真结果分析表明,该方法研究动态电压特性有效,采取合理的控制措施可提高电网可靠性和系统抗扰动能力.     

脉冲波形对脉冲反射法的电缆故障 定位影响的研究

摘要： 针对脉冲反射法在电缆故障定位中的应用进行了研究。利用电磁暂态软件建立仿真模型,对电缆的不同的故障模式、脉冲波形和脉冲宽度对测量的精度的影响进行了分析。研究结果表明：断线故障的反射波形和原始脉冲是同向的,而接地故障反射波形是反向的,脉冲反射法中,推荐使用方波作为脉冲的波形。方波的脉冲波形宽度越窄,高频分量越高,信号衰减越快,则可测范围越短,测距精度越高。对正确判断故障类型、确定脉冲波形形式和宽度等具有重要指导意义。     

规模化光伏电站与电网暂态交互影响定量分析

在电力系统暂态安全定量分析软件平台FASTEST(Fast Analysis of Stability using the Extended equal areacriterion and Simulation Technologies)上以研究规模化光伏电站接入系统后的稳定性分析为目的,建立了一个完整而且适合系统安全稳定分析的并网光伏电站机电暂态模型。基于FASTEST特有的暂态稳定量化分析功能,对并网光伏电站被浮云遮挡和系统侧发生扰动这2种典型情况进行仿真分析,从对系统暂态功角稳定性、暂态电压稳定性和暂态频率稳定性的影响的角度,探讨光伏电站与常规电源在影响电网运行特性方面的区别。结果表明,光伏电站并网后对系统暂态频率稳定性影响最为严重,相比较于带有励磁和调速系统的同步发电机,光伏电站在网侧故障时的暂态响应特性更为剧烈。     

基于HHT双信号注入配电网单相接地故障选线

为有效解决配电网单相接地故障选线难的问题,在“S”信息注入法基础上提出基于HHT双信号注入法实现故障选线,在在线情况下向母线注入两个不同频率的信号,利用HHT对注入信号后系统的零序电流进行频谱分析,获得这一故障特征的频率—振幅图即边际谱图,通过分析每条支路在注入和未注入信号时边际谱的变化情况以实现故障选线。以一个带有三条支路、含有电缆-架空混合线路的配电网系统为例进行了Matlab仿真,进而验证了该方法的可行性和有效性。     

大型风电场并网运行系统暂态稳定性分析

采用时域仿真方法研究了大型风电场接入电网后的电力系统暂态稳定问题,建立了风力机传动部分两质量块的风力发电机数学模型,用PSAT软件对大容量风电场接入的电力系统进行电网侧故障的暂态仿真,以lEEE 39节点算例进行分析.仿真结果表明,风电场并网后系统的暂态稳定性降低,通过加入TCSC改善了系统的暂态稳定性.     

基于傅里叶变换与最大关联距离相结合的配电网故障选线新方法

针对现有配电网故障选线准确率与可靠性均偏低的问题,提出了一种基于傅里叶变换与关联距离相结合的故障选线新方法。当发生单相接地故障时,利用快速傅里叶变换（fast fourier transformation,FFT）提取暂态零序电流第2个周期内的稳态工频分量,反演后得到暂态零序电流的整体工频分量;剔除暂态零序电流中工频分量后得到非工频自由振荡分量,在此基础上,利用非工频自由振荡分量构建基于关联距离的故障选线新判据;将具备最大关联距离所对应的线路判定为故障线路,与此同时,将其他线路判定为健全线路。仿真结果表明,该方法不受故障电阻、故障相角与故障位置的影响,同时还可抵抗噪声干扰,具有较强的鲁棒性。     

变压器外部故障切除后恢复性涌流的研究

分析了变压器从外部故障发生到被切除的电磁暂态全过程,提出了故障传递剩磁的概念,说明了变压器外部故障发生时刻电势相角、故障严重程度、故障持续时间和故障回路时间常数这四个参数对变压器可能出现恢复性涌流起决定作用.     

基于微观特征量测度的内积变换配电网故障选线方法

针对现有配电网宏观故障选线方法在实际应用中,选线准确率不高、适应性不强等问题,该文在深入分析谐振接地配电网接地故障暂态特征的基础上,提出了一种基于微观特征量测度的内积变换故障选线新方法：首先,采用变模态分解算法获得故障特征模态,并在对特征模态进行一阶差分的基础上获得故障奇异值点;其次,在故障奇异值点处构造内积变换选线判据,进而求得反映各条馈线故障特性的综合内积值;最后,将最大内积值与最小内积值的差值与事先设置好的阈值进行比较,从而判断出到底是馈线故障,还是母线故障。仿真表明,该文方法原理简单,选线准确率高,可适应大部分故障工况。