基于改进人工免疫网络的配电网单相接地故障辨识方法

配电网故障辨识有利于线路的全面分析与后续检修,但过渡电阻较高时单相接地故障稳态特征不明显,辨识正确率受到影响.提出了一种基于改进人工免疫网络的单相接地故障辨识方法,利用希尔伯特-黄变换提取故障暂态过程中零序电压的固有模态分量,得到反映波形变化程度的频域特征,进而构造特征向量;采用记忆细胞方差自适应调整环节对人工免疫网络进行改进,以生成能够体现原有特征且均匀分布的记忆细胞来进行故障判断,可以克服训练数据样本少、分布不均匀的问题,并且网络训练速度快.在MATLAB/Simulink中建立仿真模型,测试集的验证结果表明本文辨识方法在小样本训练的情况下能对故障与正常扰动进行识别,训练时间短,不需要人为设置阈值;同时,在中性点接地方式变化、信号存在噪声以及系统拓扑结构变化时,该方法适应性依然良好.     

基于分形理论的小电流接地选线

在分析了现有的小电流系统单相接地故障选择性保护的基础上,提出了一种基于可辨识矩阵的分形维数单相接地保护新原理.该方法利用故障支路的零序暂态电流和非故障支路的零序暂态电流的分形维数的差别来判别故障支路和非故障支路,并利用可辨识矩阵对故障特征进行放大,并给出了相关算法,并进行了相应的实验计算.结果表明,基于该方法选择性接地保护计算量小,实现容易并具有较高的准确性,且适用中性点不同接地方式的配电网.     

基于特征迁移和深度学习的配电网故障定位

故障诊断对电力系统的稳定运行至关重要。当配电网的拓扑结构发生较大变化时,难以获取大量带有标签的暂态数据,导致传统的故障预测模型精度难以提高。针对此问题,提出一种将特征迁移和深度学习相结合的配电网故障诊断新方法。首先,采集配电网不同线路的零序电流构造故障特征集;其次,引入加权半监督迁移成分分析方法(semi supervised migration component analysis,SSTCA),利用混合核函数将不同拓扑结构下的特征样本映射到同一特征空间中,缩小数据间的分布差异性;最后,将映射后的源域样本输入到卷积神经网络中进行分类训练,并测试映射后的目标域样本。通过Simulink仿真表明,在改变配电网拓扑结构的新场景下,文中所提的特征迁移方法与其它方法相比,对目标域故障定位精度最高且达到98%以上。     

配电网单相接地故障的自动化检测模型设计

当前配电网单相接地故障检测模型知识表达能力较差,其产生过程只依据正常配电网样本数据,无需单相接地故障数据,未充分利用先验知识,导致检测精度低。提出新型配电网单相接地故障自动检测模型。提取配电网单相接地故障特征,设计配电网单相接地故障自动化检测模型,将故障特征向量作为输入向量,引入输入向量与权值向量元素之间的匹配程度,将其作为第二层节点的输入,将第二层的输出作为第三层的输入,对模型进行训练,输出的结果即为配电网单相接地故障检测结果。实验结果表明,所提模型具有很高的检测精度。     

利用正弦拟合法的铁磁谐振与单相接地辨识

中性点不接地配电网中,电压互感器(PT)引起的铁磁谐振时常发生,导致系统零序电压升高,其现象与单相接地故障相似,容易造成接地选线装置误动。为此提出一种铁磁谐振与单相接地辨识的新方法,该方法以频率50 Hz的正弦函数为模型对零序电压采样数据进行拟合,通过正弦函数的幅值判断零序电压是否为基频量。在零序电压为基频量的情况下,根据基频谐振时系统零序电压波形畸变的特点,计算波形畸变度以区分基频谐振与单相接地。仿真数据表明该方法能够有效辨识铁磁谐振与单相接地。     

中性点经变压器接地的发电机定子单相接地故障分析

发电机定子发生单相接地故障的情况较为复杂,尤其是发生非金属性接地时,电量变化与金属接地有很大区别,通过故障录波很难直接判断故障相别,为了在发电机发生接地故障时能够快速判断故障类型并及时处理,针对某电厂5号发电机定子接地保护动作跳机故障实例,分析发变组故障录波报告,判断故障接地类型和接地相别,并作出处理。     

基于功率谱密度与随机配置网络的低压串联电弧故障检测

低压串联电弧电流为非平稳信号,故障特征区分度低且具有随机性,给电弧故障特征提取和准确检测带来困难,提出了基于功率谱密度与随机配置网络的低压串联电弧故障检测方法。首先,搭建了串联电弧故障发生平台,采集不同负载类型的电流数据,构建数据集。其次,采用功率谱密度对电流信号执行随机信号分析,实现对电流信号的定量化频域特征描述,增强故障电流与正常电流特征的区分度。然后,采用随机配置网络构建串联电弧故障检测模型,将功率谱密度特征用于随机配置网络的自适应训练学习,提升网络训练效率和模型故障检测能力。在本文构建的电流数据集上,串联电弧故障检测的平均准确率达到96.156 7%,证明了方法的有效性。     

采用新型补偿电网结构实现单相故障选线方法

针对配电网单相接地故障选线准确率不高的问题,采用新型补偿电网结构,分析单相接地故障时人为中性点前后零序电流及补偿线圈零序电流的相位特征,利用数学工具对这三个零序电流进行相关分析处理得到一个判断量,根据判断量选出故障线路.研究结果表明:在不同补偿量下仍能实现准确选线,该方法是有效的.     

配电网消弧线圈接地系统单相接地故障定位 实验研究

针对配电网经消弧线圈接地系统单相接地故障定位困难的问题,该文分析了配电网经消弧线圈接地系统发生单相接地时零序电流特征量,提出了一种基于零序电流突变量和7次谐波选线技术的综合的配电网单相接地故障定位方法:在各线路出口及分支处安装馈线终端(FTU),独立测量零序电流突变量,并将FTU的单相接地定位结果与零序电流的7次谐波数据上送到配电网监控系统;配电网监控系统综合比较FTU的定位结果与各馈线零序电流的7次谐波数据,给出具体的故障定位流程和判据。实验结果证明该方法能正确、可靠地实现故障区段的定位。     

基于暂态分量的配电网单相接地故障选线新方法

在对目前应用小波变换技术进行配电网单相接地选线方法综合分析的基础上，提出了一种基于最小瞬时零序功率的选线新方法。通过分析配电网单相接地故障的暂态过程，给出了配电网单相接地故障时零序电压和各条线路的零序电流的瞬时表达式，定义了瞬时零序功率并将其作为故障选线特征量。结合配电网单相接地故障的大量仿真分析，应用小波包将零序电流和零序电压暂态信号逐层剥离，提取最大分量的信号频段为特征频段；根据各线路特征频带的零序电流、零序电压计算每条线路的瞬时零序功率，在短路第1个周期内，具有最小瞬时零序功率的线路为故障线路。仿真分析结果表明，该选线方法对中性点不接地和中性点经消弧线圈接地配电网都适用，而且不受短路时刻、线路长度的影响，抗电弧过渡电阻能力强。     

小电流接地下10kv馈线单相接地故障定位方法

针对10kV电网节点多、分支多、传统故障定位方法不方便、不准确的特点,提出一种新的小电流接地下10 k V馈线单相接地故障定位方法。分析了发生小电流接地下10 k V馈线单相接地故障时线模电流暂态分量特性与相电流暂态分量特性。采用FTU检测装置进行故障信息采集,构建出相应的网络描述矩阵。通过控制平台对其进行处理得到故障判定矩阵,给出单相接地故障区段判定依据。实验结果表明,所提方法不但简便,还具有较高的抗干扰性和定位精度,能够有效地对小电流接地下10 k V馈线单相接地故障进行定位,为电网的安全稳定运行提供了强有力的保障。     

基于零序电压小波包能量比的配网单相高阻接地故障辨识分析

配网高阻故障大多是架空线接触高阻抗物体引起的单相高阻接地故障,难以通过稳态特征进行识别。基于等值网络分析故障产生高频分量的原因并考虑正常状态对辨识的影响,提出一种基于零序电压小波包能量比的配网单相高阻接地故障辨识方法。利用小波包频段分解对零序电压进行能量特征提取,提取低频段能量与高频段能量的比值作为高阻故障的识别特征量。基于某10 kV配电网对方法进行测试,通过BP神经网络的辨识对比结果,证实了方法的有效性;通过中性点接地方式、拓扑结构及故障条件变化等多种因素的分析及仿真,验证了方法的适用性。     

单相自动重合闸永久性故障识别新方法研究

提出一种识别高压输电线路单相接地故障类型的新方法.高压输电线发生单相接地故障,两侧断路器完全开断后,从线路首端检测线路对地电流,瞬时性故障时为很小的本线路电容电流;永久性故障时为较大的电磁耦合电流.通过检测故障线路对地电流的大小实现短路故障类型的判断.该方法可有效识别单相接地短路故障类型,有一定耐过渡阻抗影响的能力,仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于MATLAB的小电流接地系统K(1)故障信息提取与仿真

为了提取两类小电流接地系统K(1)(即单相接地)故障时电力参数信息,本文运用MATLAB电力专业模块库SimPowerSystems构建了具有三条线路的35 kV配电网的仿真模型,通过设置线路长度为8、12、15 km,并选择故障时刻为0.045 s时进行实验.最终取得两类小电流接地系统分别在故障距离为线路2的3 km和6 km处的电流幅值和相位值.与以往单纯以观测故障波形为主的各种电力系统故障仿真不同,文中所提取的故障信息为电力参数的实时量化值,其所携带的故障特征可直接为这类故障的定位提供有利帮助.     

电力系统配电网中单相接地故障分析

通过对配电网中单相接地故障现象的分析,阐述了电力系统中不同的中性点接地方式下单相接地故障的具体表现形式。     

基于Preisach理论的PT磁化特性分析及铁磁谐振检测方法

为提高电网运行的安全性和可靠性,对电压互感器进行暂态仿真分析、对铁磁谐振进行实时检测并探究铁磁谐振的机理都十分必要.应用Preisach理论分析PT磁化特性,得到不同类型铁磁谐振的励磁电感特性.基于PT一次侧三相电压之和与一次侧中性点电流,提出铁磁谐振检测方法.在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC平台下,对典型10kV配电系统进行了建模仿真,结果表明提出的检测方法能够及时有效地判别单相接地故障和不同类型的铁磁谐振.     

小电流接地系统单相接地故障定位技术的研究

针对中低压配电网频繁发生单相接地故障的问题,研究了一种能够迅速判断故障线路并确定故障位置的方法.本文在分析中低压配电网发生单相接地故障后出现的暂态稳态信息的基础上,提出基于小波理论的故障选线方法,进而利用C型行波法与小波分析相结合的方法进行定位.利用MATLAB仿真软件搭建模型,在模型上对提出的方法进行实验,验证了该方法的准确性.     

三相配电变压器行波传变特征分析

利用配电变压器传变故障初始行波波头,可以解决配电线路行波故障测距中线路末端信号不易获取的问题.在已经证明配电变压器能有效传变行波信号的基础上,本文对三相配电变压器的行波传变特征进行了研究.以目前通用的配电变压器为例,分析了各种类型故障初始行波传变到配电变压器低压侧的信号特征及规律,研究发现,尽管中性点非有效接地系统单相接地故障后线路稳态线电压保持不变,但其故障暂态过程仍产生电压行波线模分量,并且它们可以有效传变到配电变压器低压侧.在此基础上,提出只利用变压器低压侧的两个线电压信号就可以有效获取各种类型故障初始行波信号,为利用三相配电变压器获取故障初始行波信号的现场实现提供了理论依据.现场试验证明了所述方法的正确性.