谐振接地电网单相接地故障选线的研究

为解决小电流接地系统单相接地选线中谐振接地电网的单相接地选线问题和现场应用中现有方法存在的选线不准确问题,在详细分析补偿电网零序测量电流分布后将消弧线圈补偿电流融入小电流接地选线计算和判断中,提出了一种新的针对谐振接地电网的、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方法具有较高的选线准确性。     

小电流接地系统同相异线接地故障选线的研究

分析了小电流接地系统发生同相异线接地故障后零序电流的特征，在完善单点接地故障选线的基础上提出一种针对系统发生同相异线接地故障的选线方法，该方法主要利用零序电流的高频分量进行第一次故障选线，在第一条故障线路退出运行后再利用零序电流的工频段分量进行第二次选线．理论和大量的Matlab仿真表明：该方法适合于各种接地方式的小电流接地系统，具有可靠性高、抗干扰能力强的优点，其中最突出的特点是进一步完善了小电流接地系统故障选线的方法．     

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。     

基于补偿参数的多零序电流互感器的小电流接地系统单相接地故障选线方法

采用多零序电流互感器结构和补偿参数介入的方法,研究了小电流接地系统单相接地故障选线问题.设计了系统的拓扑结构,分析了不同性质补偿参数对各零序电流互感器电流幅值和相位影响的规律及对故障选线灵敏度的影响问题.分析了不同补偿参数条件下流过故障点零序电流的变化规律及故障电流的安全性问题.该选线方法的选线判据具有很高的可靠性和适...     

基于中阻抗接地法的谐振接地系统综合选线策略研究

中性点谐振接地系统由于消弧线圈的补偿电流作用,在发生单相接地故障时,故障线零序电流幅值小,且零序电流方向差异化特征不明显,给选线判别带来了不便。本文提出了一种基于中阻抗接地法的综合选线策略,融合中阻抗接地方式优势,结合暂态信号可靠度评价体系,综合故障零序电流稳态、暂态特征信号进行故障线路判别,可有效提升选线装置正确率。并在此基础上,针对该选线策略制定了系统的现场试验方法,确保了投运装置的可靠性。     

小电流接地系统两点单相接地故障选线的研究

分析了小电流接地系统发生两点单相接地故障后零序电流的特征,在完善一点接地故障选线的基础上,提出了一种针对系统发生两点单相接地故障的选线方法,该方法主要利用线路发生两点接地故障时故障线路的暂态零序电流方向与所有非故障线路暂态零序的方向差异最大,母线故障时各线路暂态零序电流方向一致的特点进行第一次故障选线,当该故障线路被切除后,再利用故障线路的零序电流大于非故障线路的零序电流这一特点进行第二次故障选线。理论和大量Matlab仿真表明:该方法适合于各种接地方式的小电流接地系统一点或两点单相接地故障的选线,具有可     

基于多孔算法的小电流接地系统故障选线算法

在比较分析传统故障选线方法的基础上,分析了故障零序暂态电流的分布规律,提出了一种利用多孔算法分频特性与单支重构提取有效频带的故障零序暂态电流信息的方法,构造出了能反映该算法选线有效性的故障测度函数,从而实现故障选线.理论分析和大量ATP仿真试验表明所提出的算法是有效、可靠的,适用于中性点接地方式不同的小电流接地系统.     

基于强跟踪滤波器的小电流接地系统故障选线

国内配电网大多为小电流接地系统,在发生单相接地故障后快速选出故障线路具有重要意义。本文分析了中性点不接地和经消弧线圈接地系统的零序等效模型,建立了关于零序电流和零序电压的瞬时值微分方程,并将线路对地电容转化为线路等效长度。利用强跟踪滤波器算法对各条出线的线路等效长度进行估计,通过判断各条出线的线路等效长度来进行选线。通过仿真表明,该选线方法用于小电流接地系统准确可靠,不受故障电阻、故障距离、故障初相角的影响;并且具有自举性,可以和馈线保护合为一体,满足自动化要求。     

小电流接地系统两点单相接地故障选线的研究

分析了小电流接地系统发生两点单相接地故障后零序电流的特征,在完善一点接地故障选线的基础上,提出了一种针对系统发生两点单相接地故障的选线方法,该方法主要利用线路发生两点接地故障时故障线路的暂态零序电流方向与所有非故障线路暂态零序的方向差异最大,母线故障时各线路暂态零序电流方向一致的特点进行第一次故障选线,当该故障线路被切除后,再利用故障线路的零序电流大于非故障线路的零序电流这一特点进行第二次故障选线.理论和大量Matlab仿真表明:该方法适合于各种接地方式的小电流接地系统一点或两点单相接地故障的选线,具有可靠性高、抗干扰能力强的优点.     

基于广义形态开闭变换的小电流接地选线算法

单相接地故障是配网系统中最为普遍的故障情况,该文在分析小电流接地系统发生单相接地故障时零序暂态电流特点的基础上,提出了一种基于广义形态开闭变换的选线算法,该算法很好地体现了数学形态学滤波器较好的奇异点识别能力和噪声抑制能力。ATP仿真结果表明,该算法不受中性点接地方式和线路参数的影响,且具有较强的承受过渡电阻的能力。     

基于充放电暂态特征的谐振接地系统单相接地故障定位方法

在配电网的谐振接地系统中,如果线路发生单相接地故障会在故障暂态中呈现充电和放电现象。对此故障暂态现象进行了深入分析,将充放电暂态特征引入到配电网单相接地故障定位算法中。在35 kV经消弧线圈接地的3馈线配电网拓扑模型的基础上,仿真分析了故障暂态的频率特征,将故障暂态频率分为充电频率和放电频率。其中,充电过程中包含的充电频率理解为对RLC线路充电所形成,而放电过程中包含的放电频率则理解为类似故障行波在线路中传播形成的固有频率。考虑到配电网馈线存在较大干扰,放电频率提取较困难,采用充电暂态特征与放电频率特征相     

A selective single-phase-to-ground fault protection for neutral un-effectively grounded systems

Single-phase-to-ground faults are the most frequent faults likely to occur in power distribution networks. As for a neutral un-effectively grounded system (NUGS), the low fault current is very common in the case of occurrence of a single-phase earth fault, leading to hard identification of the faulty feeder. In conventional way, this target can be possibly achieved by the comparison of the polarities, magnitudes, or the phase angles of the zero-sequence currents of all feeders connected to the same busbar. However, it becomes a difficult task to implement this functionality into the protection of feeder. In this paper, a novel single-phase-to-ground fault protection for NUGS is put forward. Different from conventional centralized-comparison protection, this protection can detect single-phase-to-ground fault on the feeder individually, and can be realized on FTU (Feeder Terminal Unit). It is based on the measurement of the zero-sequence voltage and zero-sequence current. The tripping strategy follows the characteristic of the modified inverse-time delay curve. By means of analyzing the characteristics of the zero-sequence transient currents, it is disclosed that the magnitude of the zero-sequence current of the faulty feeder should be greater than that of any sound feeder. Then a composite compensated voltage is formed based on the zero-sequence voltage and zero-sequence current to evaluate a revising factor for every feeder respectively. Using this revising factor to modify the identical standard inverse-time delay curve adopted by all the feeder zero-sequence overvoltage protections, the tripping time of the zero-sequence overvoltage protections of all feeders will differ from each other. In this case, the selectivity of the protection can be guaranteed. This proposed algorithm is validated with the EMTP simulation tests.     

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.     

基于两相电流变换的小电流接地系统故障选线新方法

提出了两相电流旋转变换小电流接地系统单相接地故障选线新方法(简称两相法)。两相电流旋转变换,即每条线路a,b和c相电流与滞后其120°的b,c和a相电流经-60°旋转相加。新判据为非故障线路本身的3个两相电流相等;故障线路本身的3个两相电流之间幅值和相角不同。计算机仿真表明该算法不受故障电阻和负荷的影响,当系统发生单相接地故障时,能准确辨别故障线路。     

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。     

基于三相五柱式消弧线圈接地电网的选线研究

分析了三相五柱式消弧线圈的工作原理和单相接地故障时各线路零序测量导纳的特征;结合该消弧线圈的补偿控制特点,提出了针对稳态接地故障的零序导纳增量最大值的接地选线方法;对于电弧性接地故障,利用故障时各线路零序暂态电流的特征,提出了暂态电流互积求和选线法;针对由电弧发展为稳态接地的故障,则综合利用上述两种方法进行综合选线。6kV电网模拟试验和挂网运行验证了该方法的准确性和可行性。     

暂态零序电荷-电压特征与支持向量机结合的谐振接地系统故障选线研究

提出了一种暂态零序电荷-零序电压(Q-U)特征与支持向量机(SVM)相结合的配电网谐振接地系统故障选线方法。为解决配电网故障选线不可靠的问题,从配电网暂态故障特征出发,研究单相接地故障后馈线暂态零序电荷与零序电压的故障特征关系。并以各条馈线零序电荷与电压相关系数作为选线特征输入量,通过结合支持小样本分类的支持向量机分类算法,建立了一套基于暂态零序Q-U特征的配电网故障选线流程。在PSCAD/EMTDC仿真软件下建立35 kV的谐振接地系统模型,大量仿真结果表明该方法不受故障距离,故障时刻的影响,特别在高阻,电弧等工况下仍然能够实现正确故障选线。     

基于柔性接地装置的不对称配电网接地故障选相选线方法

配电网高阻接地故障选相和选线一般较为困难。为解决这两个问题,提出了一种基于柔性接地装置的不对称配电网接地故障选相选线方法。首先详细分析各馈线零序电流在中性点零序电压调控前后的变化情况。利用不同调控状态下故障与健全馈线零序等值导纳的离散程度来辨识故障馈线,得出故障馈线辨识函数并构造了选线判据。其次,根据分相调控过程中馈线零序等值导纳与故障前馈线对地导纳差值的相角关系进行故障相判别,得出故障选相函数并构造了选相判据。理论分析和PSCAD/EMTDC仿真实验表明：配电网三相对地导纳不对称情况对所提方法并无影响,低、高阻接地故障时均有较高灵敏度,故障选相与选线结果准确,且选相和选线方法得到有效结合。     

直流牵引供电系统中控制保护装置的研制

区分机车起动电流和远端故障电流是直流牵引系统馈线保护的难点。阐述了传统的基于电流增量和电流变化率的保护原理,分析了其原理上的不足,并提出了基于导纳量的保护方案。还阐述了导纳增量保护和导纳上升率增量保护的判据各项定值整定的原则,并通过试验验证了导纳保护的优越性。在导纳保护原理的基础上,开发出直流牵引供电系统的控制保护装置。