基于故障分量的配电网单端量测距方法

为了消除负荷电流对配电网单相接地故障测距精度的影响,提出了基于故障分量的单端量测距方法。该方法根据横向故障电流的特征构造了测距函数,利用线路单端电压、电流的故障分量来计算故障距离。大量的ATP-EMTP仿真结果表明该方法不受负荷电流的影响,可以有效地搜索到配电网多分支线路的故障点或故障范围。     

基于故障分量的配电网单端量测距方法

为了消除负荷电流对配电网单相接地故障测距精度的影响,提出了基于故障分量的单端量测距方法.该方法根据横向故障电流的特征构造了测距函数,利用线路单端电压、电流的故障分量来计算故障距离.大量的ATP-EMTP仿真结果表明该方法不受负荷电流的影响,可以有效地搜索到配电网多分支线路的故障点或故障范围.     

基于相电压电流突变量的配电网单相接地故障频域定位方法

为了克服配电网单相接地故障时域定位方法需要设计专门的滤波器以及解决零序电压电流较难获取的问题,提出了一种基于相电压电流突变量的频域定位算法。首先给出了配电网单相接地故障的突变量网络并分析了相电压电流突变量特征。在此基础上构建了频域模型方程并提出了对地电容的辨识方法,对于健全线路和故障线路故障点后各相以及故障点前健全相的对地电容值为正,故障点前故障相的对地电容值为负,据此可以实现单相接地故障的区段定位以及故障相识别。最后提出了定位终端的启动方法和实用化判据,将算法写入某终端并基于RTDS进行了测试,结果证明所提方法的有效性。     

35 kV中压配电网单相接地故障行波定位方法研究

中低压配电网的分支结构过多且节点分布较为混乱,很难精确定位故障行波。以35 kV中压配电网为例,提出一种基于行波因子差值对比的单相接地行波故障定位方法。利用Karrenbauer相模变换矩阵,分析配电网行波的传播特性,并提取模量电流及电压值的状态向量。通过模糊边界条件,求解故障行波分量在线路中的传播速度;通过速度阈值,确定线路的始端点。计算故障行波到达供电线路始端点的时间,按照时间顺序排列,定义得到时间参数最大的数值点即为故障点。仿真实验表明,所提方法可以在短时间内确定暂态行波信号,具有较高的精准度和效率。     

基于阻抗模型故障特征匹配技术的配电网单相接地故障测距研究

单相接地故障是配电网最常发生的故障,准确而快速地确定配电网单相接地故障位置对排除系统故障,减少事故损失具有非常重要的作用。针对当前配电网单相接地故障精确定位问题,通过采用网络故障时测量点处的电压预存信息,同时利用故障中馈线出口处测得的零序电压和零序电流信号,提出了一种采用差分进化算法的基于阻抗模型故障特征匹配的配电网单相接地故障测距的新方法。该方法基于系统阻抗模型定义了系统故障特征适应度指标,利用枚举法确定故障分支线路,并采用差分进化算法精确定位故障位置。中石化西北油田艾丁变10 k V线路配电网仿真结果表明了所提出的配电网单相接地故障测距方法的有效性。     

基于极点对称模态分解的配电网单相接地故障区段定位技术

配电网发生单相接地故障后,系统中将产生丰富的暂态电气量。利用故障点上游暂态零序电流幅值远大于故障点下游及正常线路的特征,提出一种基于暂态零序电流极点对称模态分解(ESMD)的配电网故障区段定位方法。基于实际配电网线路参数搭建典型缆-线混联仿真模型,对故障后暂态零序电流进行极点对称模态分解并构造相应的暂态能量函数,将构造所得的暂态能量函数作为评价各测点暂态零序电流幅值强弱的指标进行故障区段定位。仿真结果表明所提方法可有效提取故障特征,对各种故障工况适应性强,且各测点仅需上传1个暂态能量值,可有效降低通信要求、节约硬件投资成本。     

基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位

配电网在单相接地故障后,对健全线路及故障线路上故障点之后的部分,三相电流突变量大小相等、波形一致;而故障线路中故障点之前的部分不具有该特征。据此提出一种基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位方法：在各线路出口及分支处安装接地故障检测装置,独立测量比较各相电流突变量,即可识别出故障区段,结合网络拓扑即可实现故障区段...     

零序分布参数的单相接地故障精确定位研究

针对中性点不接地电网的单相接地故障测距问题,提出了基于故障后分布参数线路零序特征的测距方法。该方法考虑故障后零序电压、零序电流的沿线分布特征,分析零序特征作为中性点不接地系统单相接地故障点测量判据的适用性与可行性,并建立了零序特征量与故障距离的双曲函数关系表达式。为解决复平面双曲函数方程组求解困难问题,根据双曲函数的泰勒展开式,在分析传播常数数量级的基础上,将双曲函数方程合理简化为二次方程表征分布参数模型。为消除线路分布参数误差对测距结果的影响,基于加权最小二乘原理,利用非故障线路采样信息辨识故障线路零序参数,理论推导证明了其可行性。仿真结果表明,在正确选出故障馈线的基础上,该方法测距精度高,测距结果不受过渡电阻、故障距离影响。     

基于电流变化的环状直流配电网故障定位方法

针对现有故障测距方法无法同时对单极接地故障和极间故障进行定位,以及利用电容放电阶段进行故障定位时忽略了多端换流站都会对故障点注入电流等问题,提出一种利用故障线路上的全电流分量对多端柔性直流配电网进行故障定位的方法。通过联立与故障点相邻两网孔的电压方程,从算法上解决了过渡电阻对求解故障位置的影响。在simulink中搭建6端环状模型对所提方法进行仿真,结果验证所提方法可以在发生线路故障时能快速识别故障并进行可靠定位,满足直流配电网的故障测距要求。     

考虑预设偏移值的多分支配电网故障定位方法

为减少线路参数不确定性对配电网线路故障定位结果的影响,提出一种考虑预设偏移值的多分支配电网故障定位方法。通过分析配电网线路中故障行波的传输特性,考虑预设故障点与真实故障点位置关系,定义线路端点的预设偏移值,建立了以预设故障点与行波波速为变量,总预设偏移值最小为目标的优化模型。利用灰狼优化算法下最小预设偏移值的求解原理,提出了预设故障位置与行波波速的选择方法,减少行波波速不确定性对配电网故障定位的影响,实现精确的故障定位。仿真结果表明,所提方法能够有效辨识故障支路和精确定位故障点,定位结果不易受线路参数不确定性的影响,有效提高了配电网故障定位的精度。     

配电网站域式快速线路保护方案及其实现

为解决现有配电线路保护越级跳闸、动作时限长以及分布式电源(distributed generation, DG)并网后保护不适用等问题,提出了配电网站域式快速线路保护及其实现方案。首先,采用基于连接点路径搜索的拓扑模型解析方法,并构建基于单向邻接矩阵的拓扑描述模型,形成保护应用拓扑矩阵。然后,分析随机投退的多类型DG并网系统相间和接地短路时的故障特征,并提取故障定位有效信息,形成故障信息矩阵。综合保护应用拓扑和故障信息生成故障定位矩阵,提出故障定位判据。最后,设计开发保护成套装置,并利用已研制样机进行基于RTplus平台的试验。试验结果证明配电线路不同位置发生不同类型故障时保护出口时间不超过60 ms,目标终端接收到跳闸命令并控制相应断路器跳闸,保护速动性和选择性要求均能得到满足。     

配网自动化系统中小电流接地故障区段定位方法

中国中压配电网以架空线为主,多为小电流系统,单相接地故障占到电网故障总数的80%以上,但中国配网自动化系统基本上没有小电流接地故障定位功能,使配网自动化系统在提高可靠性的作用上大打折扣。给出一种小电流接地故障区段定位新方法,在线路上配置广域相量测量固定测点,获取小电流电网单相接地故障特征信息。基于测点相邻矩阵区段起始测点标识向量和故障路径标识向量概念,提出确定故障区间边界节点算法。物理模拟实验和挂网测试表明:该故障分区分段定位方法能够在线求解小电流接地故障段边界节点,缩小线路维护巡视范围。确定故障区间边界节点算法还可用于确定故障区相关负荷开关,为线路维护和馈线自动化提供依据。     

10 kV配电线路综合故障定位方法研究

针对配电网的特点和故障定位的难题,对传统的故障定位方法进行了分析。在总结这些方法的基础上,提出了利用多种信息来构造一种基于行波-直流法的综合定位方法。本文在深入研究C型行波定位法的基础上,为了更明确地确定故障的具体位置,提出了采用直流注入法作为补充的行波-直流综合故障定位方法,其目的是利用不同方法的互补性来提高故障定位的准确性。该方法分2步进行定位,首先利用C型行波法确定故障距离,然后利用直流法确定故障分支。这种行波-直流综合故障定位方法充分利用了行波法[1]操作简单、定位速度快,以及直流定位法应用范围广、能准确确定故障分支的优点,可以实现精确故障定位。理论分析和ATP仿真结果表明：综合方法不受网络结构、分布电容和线路参数的影响,能够准确地确定配电网单相接地故障位置。     

配电网单相接地点自动探测方案的探讨

提出一种基于外加高频电源于故障线路，对小接地电流系统单相接地故障点位置进行探测的方案。本方案以分布参数线路模型为基础，计及了接地点过渡电阻的影响，经仿真计算具有较好的测距精度。     

应用非工频暂态分量的配电网故障选线方法

在Matlab/Simulink环境下对小电流接地系统配电网模型进行大量仿真分析,根据小电流接地系统单相接地故障初期具有明显暂态分量的特点,应用希尔伯特-黄变换HHT(Hilbert-Huang Transform)计算出各条出线在单相故障初期各时刻零序电流所含的各种暂态频率分量成分,根据分解结果剔出工频稳态分量从而得...     

一种小电流接地系统单相接地故障测距新方法

提出了一种基于广域同步信息的故障测距新方法,该方法基于线路的分布参数模型,利用横向故障电流与故障距离的关系构造了一个测距函数,利用线路两端的电压、电流同步信息,同时每假设一个故障点距离就可求出与之对应的横向故障电流值,在整条线路上利用迭代搜索的方法可求出唯一的一个最大横向故障电流,该电流的对应距离即为实际故障距离。大量仿真结果和现场试验均表明此方法具有较高的可靠性和测距精度,并且可以推广到其他类型的故障测距计算。     

基于在线计算线路分布参数的故障定位方法

为了提高测距精度,提出了一种不需要双端电压电流同步测量的分布参数模型故障测距算法。该算法根据故障后沿线电压的分布规律,在不要求双端数据同步时,利用线路两端故障前电压和电流相量在线计算线路参数;使用一维搜索方法算出故障点的位置,其具体测距算法是采用前置带通滤波器与全波傅氏算法相结合的滤波算法以提取相当精确的基频分量。仿真计算表明,该算法估算线路参数和故障距离较准确,无需解长线方程,且不受故障类型、线路参数变化和系统运行方式、过渡电阻等因素影响。     

配电网单相接地故障选线方案

配电网单相接地故障选线问题由来已久,以往的研究主要集中在相对理想情况下的基于单一特征量的选线方法,而缺乏对单相接地故障的准确确认和对故障信息的充分、有效利用,并且对选线判据在复杂条件下的自适应性和容错性的分析不够深入,这就导致了在实际的生产运行中难以正确实现既定的选线方法,最终容易造成误选。该文首先区分可能造成混淆的故障类型;然后提出了同时运用电压、电流分量的自适应性强、容错性能好的内积选线判据;最后,提出考虑极端情况下的补救方法,从而实现了选线方法在理论上的完备性。大量的EMTP仿真分析结果都表明,该方法能够准确地判定单相接地故障、可靠地选出接地线路,具有很强的鲁棒性。     

利用多次扰动电流波形特征的配电网相间永久故障识别方法

针对配电网相间故障后自动重合闸盲目重合于永久性故障的问题,提出一种利用多次扰动电流波形特征的配电网相间重合前永久故障识别方法。配电线路相间故障三相跳闸后,依次对3个相间回路施加高频电压扰动。永久故障时故障相间回路、非故障相间回路均包含过渡电阻支路,而瞬时故障熄弧后即无故障时各相间回路均不受过渡电阻支路影响,永久故障和瞬时故障时对应的相间回路扰动电流的波形存在显著差异,利用该差异进行相间回路状态甄别。进一步利用Hausdorff距离系数H表征扰动电流波形的差异,若在判别周期内多次扰动电流的波形高度一致,即H值接近于0,则判为相间永久性故障。并构造了基于Hausdorff距离系数的永久故障识别判据和实现方案。PSCAD/EMTDC仿真计算与实验验证结果表明,该方法可有效判别永久性故障,并且基本不受过渡电阻、故障位置的影响。     

基于邻接矩阵的低压配电网故障区段定位方法

低压配电网具有线路区段短、分支众多且拓扑结构复杂多变的特点,分布式电源的并网进一步增加了其故障定位的难度。结合图论分析方法和人工智能算法,提出了基于拓扑邻接矩阵的低压配电网故障区段定位方法。首先生成与配电网故障监测单元配置相对应的邻接矩阵,其次建立故障电流在故障监测单元拓扑中的连通性等效模型,根据故障电流从电源到估计故障区段的最短路径计算故障监测信息。以此为基础建立了考虑多重故障的低压配电网故障定位模型并利用粒子群优化算法进行模型求解。仿真算例验证了所提方法能够有效提高故障定位的效率和准确度。