利用暂态电流Hausdorff距离的谐振配电网故障选线方案

针对谐振接地配电网系统高阻单相接地故障时无法可靠准确进行故障选线的问题,提出一种利用暂态高频电流波形差异的故障选线方案。通过分析谐振接地系统单相接地故障时的零序电流特征,发现健全线路与故障线路的暂态电流5、7次分量的波形依旧存在明显差异。利用Hausdorff距离算法比较线路间的暂态电流主要高频分量的波形差异进行故障选线。对各线路的暂态电流分量进行归一化处理,构造了暂态电流分量Hausdorff距离参数的故障选线判据,并设计了故障选线的实现方案。利用Matlab仿真以及试验录波进行计算分析,验证了所提出选线方案的正确性和有效性,尤其是对于配电网高阻单相接地故障具有良好的适用性。     

基于免疫RBF网络改进小波分析的小电流接地故障选线

配电网发生单相接地故障,当故障时刻处在故障相的相电压过零点且大电阻接地故障时,基于小波分析选线会因故障线路与非故障线路暂态量差别不明显而发生误判。提出基于免疫RBF网络改进小波分析算法,通过免疫机制对不同故障类型故障线路与非故障线路的暂态零序电流小波模极大值进行聚类,确定RBF网络隐层中心。通过遗传算法训练RBF网络得到最优连接权值。将训练后的RBF网络用于的小电流接地故障选线,仿真结果表明,利用该算法选线具有较高的精确度。     

综合暂态与工频信息的谐振接地系统小电流接地故障选线

对于谐振接地系统,利用工频电流的小电流接地故障选线方法不再适用,而受现场普遍存在的电压互感器/电流互感器接线极性反接问题影响,利用暂态电流极性比较与暂态无功功率方向的选线方法也易出现误选。文中在分析过补偿方式谐振接地系统中接地故障暂态与工频零序电流/无功功率分布差异的基础上,提出两种综合利用故障暂态与工频分量的全信息量选线方法,即:与任一其他线路暂态零序电流极性关系与工频零序电流极性关系均不一致的线路为故障线路;或暂态无功功率与工频无功功率流向不一致的线路为故障线路。两种方法均可有效避免因电压互感器/电流互感器接线极性反接或不确定造成的误选,扩大了对现场条件的适用性,提高了选线可靠性。仿真与现场数据验证了算法的有效性。     

基于暂态主频分量相关性分析的故障选线方法

提出了一种利用零序电流暂态主频分量相关性来进行小电流接地系统故障选线的新方法,以解决单纯利用零序电流选线效果不佳的问题。通过对故障零序电流特征的分析,提出了采用Prony算法来提取各线路暂态主频分量。利用故障后非故障线路暂态主频分量波形相似,而故障线路与非故障线路之间有着明显区别的特点,对其进行相关性分析,得出综合相关系数,实现正确选线。理论计算及仿真结果表明,该方法准确可靠,抗干扰能力强,无须整定,不受故障初相角、接地电阻、故障距离及接地方式的影响,进一步提高了保护的裕度。     

基于特征频带暂态无功功率的配电网故障选线新方法

为解决小电流接地系统在相电压过零点附近特征频带选取结果不准确、保护装置采样不同步等问题,详细分析了零模网络下配电线路的相频特性,并据此提出一种基于特征频带暂态无功功率相关性检测的选线新方法。首先,对各出线暂态零模电流与母线差分零模电压进行交叉小波变换,将二者相关性较强且相位差稳定的区域作为故障选线的时频窗。然后,利用时频窗内暂态电压电流信号的幅值与相位信息计算得到暂态无功功率。最后,根据特征频带内故障线路暂态无功功率与非故障线路暂态无功功率流向相反的特点,利用互相关函数算法对各出线暂态无功功率的相关性进行检测,确定故障线路。理论分析和仿真结果表明,所提方法不受故障初始角、同步误差、噪声干扰等因素的影响,对高阻以及弧光接地具有较强的适应性,且适用于分布式电源接入的配电网单相接地故障选线。     

谐振接地系统高阻接地故障暂态能量分析与选线

配电线路高阻接地故障时有发生,传统小电流接地故障暂态无功功率方向保护方法不再适用。该文利用谐振接地系统高阻接地故障等值电路,分析故障后系统对地电容与消弧线圈存储的暂态能量以及各线路实际测量的暂态能量随时间的变化规律,发现:健全线路测量的暂态能量是本线路对地电容释放的能量,等于电容在接地时刻的暂态初始能量;故障线路测量的暂态能量是故障点过渡电阻吸收的能量,等于所有健全线路对地电容和消弧线圈在接地时刻的暂态初始能量之和。可选择暂态能量由母线流出的线路为故障线路。该文的工作完善了小电流接地故障暂态理论分析,提高高阻接地故障选线正确率,算法有自具性。仿真和现场数据验证理论分析与选线算法是正确可行的。     

基于暂态信号分析的矿井电网单相漏电故障选线

为解决矿井电网系统漏电故障选线这一安全供电技术难题，提出了一种基于暂态信号特征监测与辨识技术的单相接地故障选线方法。利用变分模态分解算法对线路测量的暂态零序电流信号进行解析，制定了以特征模态分量模最大值极性和线路模态能量权重因子差异性相结合比较的故障选线判据。通过设定故障触发条件对矿井电网系统选线模型进行仿真环境测试，结果表明该选线方法不受故障合闸角、接地电阻和消弧线圈补偿度的影响，均可实现故障线路的识别，具有较强的工程适应性。     

基于小波变换与αβ空间参数的单相接地选线方法的研究

本文提出一种基于小波变换与αβ空间参数提取小电流接地系统单相接地故障特征的方法来实现单相接地故障选线。利用小波变换对线路电流和电压的暂态信息进行处理,提取暂态量特征向量,利用clarke-concordia变换提取线路稳态电流的αβ空间参数构成稳态量特征向量,利用BP神经网络对这些特征向量进行处理,从而实现故障选线功能。仿真结果表明,这种方法可以大大地减少过渡电阻对故障选线的影响,使得选线结果准确可靠。     

谐振接地系统暂态波形差异性识别法接地选线

利用谐振接地系统发生单相接地故障时,故障线路与非故障线路间的暂态零序电流波形差异性大于非故障线路间的暂态零序电流波形差异性的特点,提出一种基于暂态波形差异性识别的接地选线新方法。对各线路故障暂态零序电流波形进行小波包分解、重构及信号增强处理,根据各频带频率大小确定该频带的时间窗的划分数量,求取各组时间窗波形的分布特征矩阵及其相互间的相对熵,用于衡量同组时间窗波形间的差异程度,采用等权重投票法统计各频带各组时间窗的初步选线结果并确定故障线路。大量仿真结果表明该选线方法选线准确、可靠。     

基于接地阻抗判断的配网自适应接地选线新技术

分析了中压配网发生单相接地故障后接地阻抗对暂态电气量和接地选线的影响,提出了根据接地阻抗的大小自适应选取不同选线判据的选线新思路。介绍了小波特征频段选取方法与基于小波特征频段信号的暂态无功选线判据,以及利用故障相暂态对地电压的暂态有功能量选线判据计算方法。最后利用ATP电磁暂态仿真软件搭建了单相接地故障的仿真模型,仿真结果表明,自适应选线技术在不同接地阻抗的情况下能够有效、可靠地选择出故障线路,解决了目前选线技术无法有效地适应不同接地阻抗的技术瓶颈。     

基于改进QPSO形态滤波器的电能质量暂态扰动检测

提出一种基于改进量子粒子群算法（QPSO）的形态滤波器,用于电能质量暂态扰动检测。首先对量子粒子群算法进行改进,利用混沌序列对粒子位置初始化以提高算法全局寻优能力,通过引入变异算子进一步避免算法过早收敛。然后将改进后的算法应用于形态学滤波器的结构元素的自适应优化中,结合结构元素的特点,寻找出属性最佳的结构元素从而提高滤波能力。结合仿真实验,研究了含有复杂多变噪声的环境下,发生电压骤升、电压骤降和电压中断暂态干扰现象时所构造改进滤波器的滤波性能。通过实验对比,证明所提方法具有快速、准确的特点,较传统的滤波方法有了很大的改善,提高了电能质量扰动检测的可靠性。     

基于矩阵束算法的经消弧线圈接地系统故障选线新方法

从线性电路的动态响应入手,定性分析了经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时暂态零模网络外加激励源信号的构成,并研究了在此外加激励源下各条线路暂态零模电流的全响应,提出了一种利用暂态零模电流全响应中的强制分量进行群比的暂态选线方法。该方法利用矩阵束算法对故障后各条线路暂态零模电流进行频率分析,提取出各条线路暂态零模电流强制分量中暂态特征最明显的频率分量进行选线。该方法无需滤波,可真实反映出故障暂态信号的组成,具有抗噪能力强、计算速度快等优点。此外,该方法仅用到电流量,可靠性高。ATP仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于复合结构元素的新型自适应形态滤波器设计

针对电力系统信号采集中常见的噪声干扰问题,提出一种使用复合结构元素的自适应形态学滤波器。这种滤波器融合两种及以上结构元素作为复合结构元素,统计分析输入信号与拟输出滤波信号之间的滤波误差,寻找复合结构元素的整体最优尺度,从而优化滤波效果。根据滤波误差极大值原理,调整组成复合结构元素的两种元素的参数占比,进一步优化,可得最优滤波使用的复合结构元素。仿真实验对包含随机白噪声的电力信号进行自适应滤波,结果表明,在面向随机噪声时,所提出的自适应滤波器能够准确寻求到最优结构元素,滤波性能优于使用单一结构元素的传统形态滤波器,具有良好的应用前景。     

基于数学形态学与后差分算法的微网暂态电能质量扰动定位方法

微网技术优点突出,但是由于微网中分布式电源的自身特性、微网特殊的网络性质和运行特点都对微网的电能质量产生影响,特别是暂态电能质量扰动问题,扰动定位则是治理这一问题的基础和前提。为此,提出了基于数学形态学与后差分的微网暂态电能质量扰动定位方法。该方法首先用第一级形态滤波器对噪声进行预处理,并进行Park变换,将基频分量转换为直流分量,然后采用直线型结构元素的第二级形态滤波器进行消噪,最后采用后差分算法快速、准确定位扰动信号。MATLAB/SIMULINK仿真结果及分析表明,该方法简单、快速、准确,适合实时性要求较强的场合。     

动态电压恢复器软件锁相技术

对动态电压恢复器中常用的软件锁相环进行了研究,针对三相不平衡情况下负序分量对锁相环检测精度的影响,提出了基于数学形态滤波器的软件锁相环.通过选取适当的结构元素,结合形态学的基本运算,设计出低通形态滤波器来抑制由负序分量转换而来的2次谐波,提高锁相环的抗干扰能力和检测精度.理论分析和仿真实验都验证了其可行性,结果表明该方...     

基于多级广义自适应形态学滤波的电力信号消噪

针对传统数学形态学滤波器存在的统计偏移现象和对结构元素选取的局限,提出了一种多级结构元素的改进方法,并采用变步长的方法构建了一种多级广义自适应形态学滤波器,在提高滤波精度的同时,降低了对结构元素选取的限制,并且该滤波器的使用更加灵活。最后,将该滤波器应用到含有多种噪声叠加的电力信号消噪中,通过算例仿真,验证了提出的多级广义自适应形态学滤波器相比于传统的数学形态学滤波器,在电力信号消噪中具有更好地滤波效果。     

基于5次谐波突变量的小电流接地系统选线

为了解决小电流接地系统选线难的问题,在对小电流接地系统单相接地故障的特点进行详细分析的基础上,提出通过综合比较各线路的故障相和非故障相的5次谐波电流突变量以及本线路和相邻线路故障相的5次谐波电流突变量两个判据进行故障选线。对故障后5 s和故障前1 s的数据之差进行傅里叶滤波得到5次谐波电流突变量。利用所提方法做了大量的仿真试验,结果表明,该选线方法不受暂态过程、故障点过渡电阻、线路长度等因素的影响,可以正确选线。     

基于数学形态学和网格分形的电能质量扰动检测及定位

提出一种基于数学形态学和网格分形的电能质量扰动检测及定位方法。首先利用数学形态学理论构造一种多结构并行复合形态滤波器对扰动波形进行预处理，以滤除信号中的随机、脉冲等多种噪声；然后对滤波后的波形，根据网格的变化规律进行分析，提出一种简单快捷的奇异性检测判据，以准确快速地检测出扰动并进行时间定位。分别用电压骤降、电压骤升、谐波及其组合扰动对所提方法进行验证。数字仿真结果证实了其正确性和有效性。     

基于形态-复小波暂态电能质量扰动检测及定位

针对暂态电能质量扰动的实际检测过程中,存在着较强的脉冲噪声和白噪声干扰,影响暂态信息准确提取的问题,设计了有效的滤波算法以在保留信号特征的前提下最大限度地抑制噪声干扰影响,该法是将基于数学形态学的广义形态滤波器作为复数小波变换的前置滤波单元,形成的一种新型形态-复小波变换综合检测算法。仿真结果表明,基于该算法的滤波器不仅可很好地解决电能质量扰动分析中滤除随机噪声和脉冲噪声的困难,还可较好地保持扰动信号的形状和特征。另外用Daubechies实小波构造了相应的正交紧支对称复小波,由其提供的复合信息可准确地检测出扰动并进行时间定位。分别用电压暂降、暂态振荡、短时谐波畸变及微小扰动对所提方法进行了数字仿真验证,结果证实了基于形态-复小波变换综合检测方法的正确性和有效性。     

基于VMD和相关性聚类的谐振接地系统单相接地故障选线

通过分析谐振接地系统的故障暂态零序电流组成及特性,提出了一种基于暂态非工频分量相关性聚类的故障选线方法。首先,将变分模态分解和快速傅里叶变换相结合,准确分离暂态零序电流中的工频分量和噪声信号,得到暂态非工频分量。然后,采用局部加权回归算法对各出线的非工频分量进行平滑处理,获得线路非工频分量的整体趋势,计算各出线的相关系数矩阵。最后,通过免阈值设定的K-means聚类算法实现故障选线。仿真结果表明,所提出的选线方法能够准确选取故障线路,选线结果不受故障电阻、故障初相角等因素的影响,且具有较好的抗噪能力。