小电流接地故障暂态监测新技术

介绍了小电流接地故障暂态信号频域特征，基于暂态零序电流特征频段(SFB)分量幅值、极性和无功功率流向关系的故障线路选择算法，以及在此基础上研制的XJ-100小电流接地故障选线及监测系统。该系统结构合理、功能完善，检测灵敏度、可靠性高，不受消弧线圈、不稳定电弧影响，可适用于配网自动化系统和变电站综合自动化系统，并可利用瞬时接地故障信息对线路绝缘监测提出预警。     

小电流接地故障暂态选线与定位技术

我国中压配电网中性点多采用不接地或经消弧线圈接地方式,单相接地(小电流接地)时故障选线和定位困难,长期以来现场实用效果均不理想。接地故障瞬间存在明显的暂态过程,暂态信号包含了丰富的故障位置信息。介绍了利用暂态信号的小电流接地故障选线技术,以及基于配电网自动化(DA)系统的暂态故障分段定位技术。暂态检测技术可靠性高、适应性好、无安全隐患,已在现场获得成功应用。     

小电流接地电网单相接地故障的暂态特性

针对小电流接地系统单相接地故障接地选线困难的问题,通过理论分析、仿真研究和大量6kV模拟实验验证,深入研究了该型故障的特征,着重研究了电弧接地故障时暂态零序测量电流的特征,以及故障线路与非故障线路暂态零序测量电流之间的关系。结果表明:①电弧接地时,零序电压和各馈线零序电流中都有高频衰减的暂态分量。暂态分量的频率主要与变压器漏抗、电网对地电容和相间电容有关,频率约在0.3～3kHz之间。暂态分量的特征基本不受中性点接地方式的影响。②故障线路与非故障线路的暂态零序电流在频率、衰减速度等特性上相同。非故障线路暂态零序电流的大小与本线路对地电容的大小成正比,而故障线路暂态零序电流等于所有非故障线路暂态零序电流之和,但方向相反。③单相接地故障发生在相电压最大值附近时暂态零序电流最大,发生在相电压过零点附近时最小;暂态零序电流的衰减速度随电弧电阻的增大而加快。这些暂态特性可为研究基于单相接地故障暂态分析的接地选线方法提供理论依据。     

利用广域信息的炼化企业电网小电流接地故障暂态选线技术

炼化企业配电网与地方配电网存在一定差异,为确定接地故障的具体区段,介绍了一种适用于炼化企业的利用广域信息的小电流接地故障暂态选线技术,分析了炼化企业电网不同位置故障时的暂态特征,介绍了选线系统的系统结构、选线方法及其技术特点。在Matlab/Simulink平台上搭建了炼化企业配电网不同位置故障时的模型,并进行了仿真。仿真结果验证了故障时的暂态特征及选线技术的可行性。     

暂态行波在小电流接地故障选线中的应用

为了解决小电流接地系统的故障选线问题,分析了常规的各种小电流接地故障选线方法,讨论了小电流接地系统故障产生的初始电流行波以及由多次行波折射、反射形成的暂态电流信号的故障特征,以及分别利用故障初始行波和暂态信号的选线原理。最后,分析了暂态行波选线方法的技术特点和应用前景。     

暂态行波在小电流接地故障选线中的应用

为了解决小电流接地系统的故障选线问题,本文分析了常规的各种小电流接地故障选线方法存在的问题。然后,分析了小电流接地故障产生的初始电流行波以及由多次行波折反射形成的暂态电流信号的故障特征,并介绍了分别利用故障初始行波和暂态信号的选线原理。最后,分析了暂态行波选线方法的技术特点和应用前景。     

基于暂态分析的小电流接地故障选线研究

单相接地故障在小电流接地系统中出现比较频繁,尽快地选出故障线路对电网运行有重要意义。在分析小电流接地系统发生单相接地时暂态特征的基础上,根据系统不同工况,有针对性的采用不同的暂态选线方法,即智能的选择是应用小波变换中信号奇异性检测故障突变方法还是用小波包分析的瞬时极性比较法,两种方法扬长避短,从而达到最佳选线目的。通过仿真结果表明此方法可以准确地实现单相故障选线。     

有源配电网小电流接地故障暂态特征及其影响分析

随着"双高(高比例清洁能源、高比例电力电子装置)电网"的普及,逆变型与旋转型分布式电源(DG)接入配电网的渗透率越来越高,其对小电流接地故障暂态特征及暂态检测的影响尚需进一步明确.该文建立了有源配电网接地故障等效电路,研究了不同DG类型(旋转型、逆变型)、接入位置及接入数量时接地故障暂态特征的变化规律,并分析其对暂态选...     

暂态高频分量能量法小电流接地故障选线

对单相接地故障选线原理的研究,多年来取得了很多成果,但是这些故障选线原理还不具备较高的可靠性和准确性。提出一种小电流接地系统故障选线的新方法,该方法用小波变换提取零序电流暂态信息,并依据故障后一定时段内零序电流暂态高频分量的能量进行故障选线。建立小电流接地系统单相接地故障仿真模型,仿真结果表明该方法对中性点不接地或中性点经消弧线圈接地系统均有效。     

新型小电流接地故障选线装置的设计

在分析了小电流接地系统选线困难的主要原因的基础上,设计了一种针对暂态量算法的新型选线装置。该装置采用TMS320VC5402DSP为CPU,很好地满足了暂态算法对硬件的要求,实验表明本装置具有很好的应用价值。     

基于暂态零序电流比较的小电流接地选线研究

由于故障电流微弱、电弧不稳定等原因，小电流接地故障检测始终没有彻底解决。分析了故障产生的暂态零序电流特征，根据相频特性将频率分为不同区段，论征了所选用的低频区段界限明确且对所有出线零序电压电流均呈客性关系。分析了其中暂态零序电流的分布规律，提出基于暂态零序电流该特定分量幅值极性比较的选线算法。该方法可靠性高，不受消弧线圈和不稳定电弧的影响。采用该原理的装置已在现场运行，效果良好。     

基于模型参数识别法的小电流接地故障选线研究

由于故障电流小、电弧不稳定等原因,小电流接地系统单相故障选线问题始终没有得到彻底解决。文中提出了一种基于模型参数识别的小电流接地选线新方法,对每条线路建立其外部故障下的数学模型,利用零序电压、电流数据求解模型参数,依据得到的线路对地电容判断实际发生的故障是否符合所建立的模型,从而进一步识别出故障线路。经EMTP故障仿真和现场录波数据验证,该方法选线正确、有效,耐过渡电阻能力强,不受消弧线圈和间歇性电弧的影响,并且可以和馈线保护合为一体,满足自动化的要求。     

基于模糊理论的小电流单相接地选线装置

正确接地故障选线是小电流接地系统长期存在的难题,通常采用的单一故障选线方法只对部分故障信息进行处理,选线的可靠性不高。文中把模糊理论应用于故障选线,智能融合各种故障信息,综合各种故障选线方法,并研制出多台样机挂网运行。现场运行记录表明装置选线准确,能适用于各种复杂故障。     

小电流接地故障暂态方向保护原理研究

分析了小电流接地系统接地故障暂态零序电压电流特征。根据线路的相频特性将频率分为不同区段，论证了在一选定的低频区段内，所有健全线路分别可用一集中电容等效；在该选定频段内，故障线路暂态零序电流或无功功率方向与非故障线路相反。据此提出了检测暂态零序容性电流或无功功率方向的暂态方向保护算法。该方法灵敏度、可靠性高，不受消弧线圈和不稳定电弧的影响。实际故障数据验证了该方法的正确性。     

Duffing振子信号检测方法用于配电网单相故障接地保护

Duffing振子信号检测技术利用混沌系统的分岔特性来检测外界信号，将待测信号作为Duffing方程周期策动力的摄动，利用初值敏感性可以获得很高的测量灵敏度和良好的抗噪性能。基于Duffing振子信号检测技术提出一种新型的单相接地故障选线方法。故障后故障线路和非故障线路零序电流将使Duffing振子系统分别处于大周期或混沌状态，据此可以选出故障线路，从而将选线问题转化为待测故障信号从无到有的敏感检测问题，简化了选线过程，抗噪性能好，提高了接地保护的灵敏度。文中给出了该方法的具体实现步骤。采用虚拟仪器技术，开发了基于混沌选线方法的小电流接地系统单相接地故障选线仪。实验室物理模拟实验和现场录波数据分析结果证明了该方法的可行性和有效性。     

基于暂态能量的多机电力系统网络评价

在结构保持模型的基础上,根据网络中暂态能量的变化规律,定义了支路及割集的脆弱性指标。依赖于该指标值的排序,可以有效地识别出影响电力系统暂态稳定性的关键支路及关键割集,确定网络中的薄弱环节,避免了大量的割集搜索计算。对6机系统进行仿真,验证了所提方法的有效性。     

神经元网络组在发电机定子温度监测系统中的应用

为了识别发电机定子内水冷系统故障,对人工神经元网络组在发电机定子温度监测系统中的应用进行了研究。提出了由温度变化类型识别网络、温度特征识别网络和相关识别网络3部分组成的人工神经元网络组。网络组的输入是定子测温系统提供的每一个测点的一段时间的温度变化过程的数据集。计算机仿真研究表明训练后的网络组对样本的识别结果令人满意。     

基于故障产生的电压暂态高频分量的模糊选相新原理

提出一种基于故障分量中的高频分量的故障选相新原理。该原理利用电压故障分量中 的高频成分,提取三相电压以不同相为基准的模变换的频域特征,利用模糊集合对该特征进 行处理以实现故障选相。该原理具有类似行波保护的超高速的特点,但选相并不仅限于利用 行波波头的特征,且不受过渡电阻和故障初始角的影响,对于振荡中发生的故障也能可靠地 选出故障相,具有较强的鲁棒性。用EMTP对某典型500 kV线路的各种故障进行了仿真,取得 了理想的效果。     

LM算法的回热系统故障诊断人工神经网络模型

对火电厂回热系统的故障进行分析，提出了基于Levenberg-Marquardt神经网络算法的回热系统故障诊断模型，其算法是梯度法与高斯一牛顿法的结合。仿真结果表明，该模型显著缩短了训练时间，降低了跟踪误差，具有很高的准确性，优于常规BP神经网络算法模型，适合用于在线学习与监测。