基于LightGBM算法的配电网单相接地故障区段定位方法

我国广泛分布的中性点不接地配电网受量测设备配置所限,长期存在故障区段定位困难问题.为此,提出了一种量测量受限条件下的基于轻量级梯度提升机(LightGBM)算法的故障区段定位方法.该方法可在不加装相量测量单元(PMU)、微型PMU、电压互感器等量测装置的情况下,利用常规的相电流有效值准确识别中性点不接地配电网故障区段.通过对目标配电网的量测信息和网架结构分析,采用LightGBM算法离线建立故障区段定位模型,实现在线快速定位故障区段.其中,故障前后各线路稳态电流有效值变化量被选定为故障识别核心特征.此外,针对模型预测结果可能存在的偏差,提出了易错线路标注法和类别概率法辅助识别误判情况,进一步提高了预测结果的可靠性.以修改后的IEEE 123节点系统作为算例,仿真验证了所提方法的可行性和有效性.     

基于零序电流的配电网故障区段定位

在我国的配电网中,广泛采用中性点非直接接地系统(也称小电流接地系统).此类系统发生最多的是单相接地故障,如何快速准确地检测出故障区段一直是电力系统继电保护的重要课题之一.通过对中性点非直接接地系统线路发生单相接地故障的定性分析,提出了一种基于零序电流的故障区段定位方法,该方法利用故障线路与非故障线路的零序电流差异性进行故障区段定位.仿真结果表明,该方法灵敏度高、计算简单,不受过渡电阻和线路长度的影响,具有较好的实际应用前景.     

基于不对称电流的配电网接地故障区段定位

分析了配电网发生单相接地故障时零、负序电流的分布特征,提出了基于不对称电流的配电网接地故障区段定位方法。首先,利用仿真软件模拟采集零序电流值作为各区段上故障产生零序电流的边界值。当实际故障发生时,采集母线侧零序电流和故障前后各线路上的负序电流,与零序电流边界值比较,匹配出可能故障区段,列出区段故障状态矩阵,然后比较各线路的负序电流变化量,得到线路故障状态矩阵,结合区段故障状态矩阵和线路故障状态矩阵,形成故障判定矩阵,最终确定故障区段。该方法原理简单易行,监测点少,数据易提取,传输量小。     

基于IELM算法的配电网故障区段定位

针对传统智能优化算法在配电网故障区段定位中存在准确率随配电网规模扩大而大幅下降的问题,提出一种基于改进仿电磁学(IELM)算法的配电网故障区段定位方法.首先,基于分层处理以及全局寻优思想对传统故障定位方法的一体式结构进行优化,通过改变算法结构实现单一故障及多重故障的分层处理并缩减多重故障定位的解空间规模.在结构优化的基础上对仿电磁学(ELM)算法进行改进,忽略全局电荷对单一电荷的影响,突出单一电荷对最优电荷的学习能力,提高其全局寻优能力及运算效率.最后,分别以IEEE 13节点单电源辐射配电网和改进后的4电源119节点配电网为仿真测试系统进行了测试.测试结果表明,所提故障区段定位方法在面对不同结构和规模的配电网时具有准确性高、容错性好、定位速度快以及降维效果佳等优点,在大规模配电网中具有良好的应用前景.     

基于PGSA-GA混合算法的复杂配电网故障区段定位研究

针对含分布式电源的复杂配电网故障区段定位的问题,提出一种基于PGSA-GA混合算法的故障区段定位新方法。该混合算法将PGSA的生长点作为GA的个体,通过遗传操作产生新一代生长点,改善了PGSA因树状生长结构需从初始生长点依次搜索,导致迭代次数多、计算效率低的问题。具体算例验证表明,该方法具有故障定位准确、容错性高的特点,可以满足复杂配电网多点信息畸变下的多重故障区段定位。     

基于零序特征量的配电网接地故障区段定位方法

针对现有配电网故障区段定位方法存在对不同接地故障的适应性不强、灵敏度低等问题,分析了谐振接地配电网在发生经不同过渡电阻接地故障时,故障点上、下游的零序电流和零序电压暂态分量的特征,得出了故障点上、下游零序电流在1个工频周期内的积分与零序电压差值的比值(零序特征量)存在较大差别的结论。基于这一结论提出一种能够适用于谐振接地配电网接地故障区段定位的方法。仿真结果表明所提故障区段定位方法在高阻接地故障、低阻接地故障和非线性弧光接地故障下都具有较好的可行性。     

基于稀疏表示的配电网故障区段定位研究

提出一种基于稀疏表示的故障定位算法,仅需要少量的故障前后的电压幅值信息,通过故障节点电压方程,重构故障电流向量,根据该向量非零元素的位置来确定网络中发生故障的具体位置。提出了一种重构稀疏向量的求解算法,在定位算法中施加了两类约束条件,缩小了求解空间,为避免约束条件中出现的非线性约束条件造成的求解困难,将原问题分解成多个子问题,达到求解目的。IEEE33节点配电系中仿真验证表明:本方法仅需要6个测点便可有效定位故障,并且此方法基本不受故障类型、过渡电阻的影响,还具有强抗噪性。     

基于广义S变换的有源配电网故障定位方法

有源配电网中,DG中性点接地方式的不同选择将对原有故障电气量造成不同影响.从小电流接地系统与DG中性点接地方式安全配合的角度分析可知,DG采用中性点不接地方式最佳,并由此得出了其暂态零序电流不受DG接入影响的结论.在此基础上,针对故障信息利用不充分且单一判据存在定位盲区的问题,提出一种基于广义S变换多维判据的故障定位方...     

基于改进蚁群算法的配电网故障定位

目前配电网的故障定位采用故障电流分析方法,在实时信息序列中存在畸变信息时有可能错判或误判,导致城市配电网发生故障时无法快速准确定位的问题。首先对蚁群算法进行改进,采用了一种根据蚁群算法搜索情况来自适应动态修改信息素的方法,使得算法更好地跳离局部最优解,然后通过建立适当的数学模型,对IEEE-33节点测试系统进行了仿真计算,最终结果证明了该算法在配电网故障定位方面的有效性。     

基于改进蚁群算法的配电网故障定位

目前配电网的故障定位采用故障电流分析方法,在实时信息序列中存在畸变信息时有可能错判或误判,导致城市配电网发生故障时无法快速准确定位的问题.首先对蚁群算法进行改进,采用了一种根据蚁群算法搜索情况来自适应动态修改信息素的方法,使得算法更好地跳离局部最优解,然后通过建立适当的数学模型,对IEEE-33节点测试系统进行了仿真计算,最终结果证明了该算法在配电网故障定位方面的有效性.     

基于 GrapSAGE 算法的配电网故障定位方法

本文提出一种基于GraphSAGE (graph sample and aggregate)算法的配电网故障定位方法。以对系统侧母线电压进行形态学黑帽运算的结果启动故障定位算法;利用GSA模型自主挖掘网络拓扑和零序电流特征,根据节点特征和标签建立函数映射,评估线路运行状态从而实现故障定位。基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建IEEE33节点模型,测试结果表明所提配电网故障定位方法可行且有效。并且配电网拓扑变化时,该方法无需重新训练模型即能获得可靠的故障定位结果,验证了方法的鲁棒性和对拓扑变化的适应性。     

基于KNN和多电流特征的配电网接地故障区段定位方法

为解决配电网单相接地故障区段定位难题,提出一种基于KNN和多电流特征的配电网接地故障区段定位新方法.故障点上游区段和故障点下游以及健全区段的相电流和零序电流的幅值、极性以及相似性等均存在差异,同时将相电流和零序电流的突变量作为故障区段的识别依据,提高了区段定位的准确率.针对识别判据的阈值设置困难的问题,提出利用KNN自...     

基于暂态零模电流的配电网故障区段定位

为降低小电流接地系统通信过程中小波扰动（噪声）对暂态电流法的干扰,减小因采样频率增加造成的通信网络负担,解决故障两侧馈线终端不同步的问题,提出了一种小电流接地系统的故障区段定位方法。通过检测故障区段两侧的暂态零模电流,提取其中的极值,并计算其衰减程度,利用其极性进行辅助定位。数值仿真的结果验证了所提方法的有效性,该方法可以大大降低各检测点暂态零模电流上传或者相互交换过程中的数据传输量。     

基于区段零序导纳的小电流接地故障定位方法

提出一种基于馈线区段零序导纳的小电流接地故障定位新方法。分段开关将配电网各馈线分成若干区段,在分析健全区段与故障区段零序导纳特征的基础上,讨论了基于零序导纳的故障区段判据。该定位方法可利用馈线终端单元作为现场测量装置,借助配电自动化系统实现。数字仿真结果证明:该方法定位准确率高,不易受系统运行方式、线路参数和过渡电阻等因素影响,能满足现场实用要求。     

基于旋转基的复杂配电网故障区段定位方法

配电网网络错综复杂,且常常拥有多个电源,配电网故障区段定位方法在快速确定故障区段和恢复非故障区段的正常供电中起到重要作用。提出一种基于旋转基的复杂配电网故障区段定位方法,利用旋转基将复杂配电网划分为包含电源的主干网络和不包含电源的旁路网络两部分。划分后采用分层控制,旁路网络采用辐射型网络故障定位方法快速找到故障区段,主干网络采用旋转基定位法确定故障区段。研究结果表明,该方法可以快速、便捷、准确地找到配电网故障区段。     

基于经验分享免疫算法的电力系统配电网区段定位方法

现有基于免疫算法的区段定位方法由于没有经验分享机制,导致其在定位速度较差,为了解决此问题,提出一种基于经验分享免疫算法的区段定位方法;该方法除了利用亲和度高浓度低的抗体更新记忆库外,还利用经验交流算子更新记忆库,使免疫算法的抗体之间能够分享免疫经验,加快了免疫反应的进程;通过在配电网的仿真,验证了所提定位方法的有效性.     

基于暂态信息的小电流接地故障区段定位

提出一种适用于配电系统架空线路的小电流接地故障区段定位新方法。该方法利用故障暂态电压、电流特征频段内分量计算无功功率,根据故障点前后暂态无功功率方向的不同确定故障区段。在故障信息不易获取的检测节点处,提出利用电磁场感应获取故障暂态信息的方法,通过测量架空线路下方垂直地面方向电场获取小电流接地故障暂态电压信息,测量水平方向磁场获取故障暂态电流信息,详细阐述了最佳检测点的计算思路,并以一典型10kV架空线路为例验证了该方法的可行性。最后阐述了利用该方法实现故障区段定位需要解决的若干关键问题。     

配电网故障定位技术现状与展望

对现有的定位原理和方案进行了系统归纳并将其概括为三类:一类是以在线路端点处测量故障距离为目的的故障测距法;一类是故障发生后通过向系统注入特定信号实现寻迹的信号注入法;还有一类是根据故障点前后故障信息的不同确定故障区段的户外故障点探测法.概略分析了各种故障定位方法各自的优缺点以及适用的故障类型,在此基础上阐述了目前配电网故障定位存在的问题.最后探讨了配电网故障定位技术的研究方向和发展前景.