多频带分析的配电网单相接地故障选线

针对多年来一直未得到根本解决的配电网单相接地故障选线问题, 在分析故障选线现状和基于小波包选线方法的基础上,提出了多频带分析的选线方法.根据各线路暂态零序电流信号小波包分解的能量分布情况,提出对各线路选择能量集中的特征频带或组合特征频带;并根据故障线路和非故障线路暂态零序电流大小关系原理,比较各条线路特征频带或组合特征频带的暂态零序电流的能量以确定故障线路.现场数据和大量的Matlab仿真试验结果表明:该选线方法可以准确、可靠地实现配电网单相故障的选线.     

全频带小波能量相对熵的小电流接地系统故障选线

为了提高小电流接地系统中故障选线方法的精度和鲁棒性,在详细分析系统暂态零序网络故障特征后,提出基于全频带小波能量相对熵的小电流接地系统故障选线方法.利用小波变换技术对信号特征的放大作用以及小波相对熵对信号细微差别的超强辨识能力,首先对各条线路故障后零序电流的一个周波采样数据进行小波多尺度分解,并对分解后的小波系数进行单支重构;然后利用单支重构后的系数计算各条线路在各个频带下的小波能量权重系数,构造出各条线路的全频带小波能量相对熵矩阵;最后比较小波能量综合相对熵值的大小进行故障线路选择.在仿真模型中随机设置不同的故障位置、故障角、过渡电阻、电弧接地等参数,仿真选线正确率达到100%.理论分析和大量的仿真结果表明,该故障选线方法具有很强的适应性,能够在各种情况下实现正确选线.     

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。     

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.     

基于EEMD和能量法的谐振接地配网故障选线方法

在分析谐振接地配电网发生单相接地故障时暂态电流特征的基础上,首先利用集合经验模态分解法对各条线路首端的零序电流进行分解,然后提取各线路零序电流较高频率的谐波分量和衰减的直流分量,进而求取各线路的能量权重系数.通过比较各线路能量权重系数之间的关系可选出故障线路.若某条线路的能量权重系数最大,且其能量权重系数超过所设定的阈值,则此条线路发生了故障;若所有线路的能量权重系数都没有超过所设定的阈值,则母线发生了故障.仿真和实验表明,该方法可适用于高阻接地故障、小角接地故障等不利于实现选线的故障,且该方法的选线准确度较高.     

谐振接地系统的配电线路接地故障选线新方法

针对因消弧线圈引起的故障电流信号微弱,造成谐振接地系统发生单相接地故障识别率进一步降低的情况,考虑故障线路与非故障线路间零序电流波形相似度低的特点,提出一种谐振接地系统的配电线路接地故障选线新方法。用HHT(Hilbert-Huang teansform)和时频谱带通滤波法处理零序电流波形,构建各线路零序电流波形的时频能量矩阵,结合图像识别中的相似度识别法与综合相似系数矩阵,实现线路接地故障选线。结果表明,该选线方法对噪声干扰、两点接地故障等情况均有效。     

10kV配电网单相接地故障选线与仿真研究

小电流接地系统由于接地电流很小,加之故障情况较复杂,其选线问题一直未能很好的解决。在分析系统发生单相接地故障时暂态特征的基础上,提出了一种利用比较各线路暂态零序电流差值的故障选线方法,介绍了该选线方法的原理与步骤。通过MATLAB仿真试验表明,该方法可以准确实现故障选线,具有较高的灵敏度,且不受过渡电阻和故障合闸角等因素的影响。     

中性点非有效接地系统单相接地故障仿真分析

为了提取小电流接地系统单相接地时故障线路和非故障线路的零模暂态能量值,利用电磁暂态程序ATP建立了仿真模型,借助Matlab程序设计得到了相应的零模暂态能量值.同时综合考虑不同接地过渡电阻、不同故障距离、不同故障初相角以及间歇性接地故障等多个因素,对小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真.仿真分析结果表明:基于零模暂态能量的故障选线方法检测灵敏度高,不仅适用于中性点不接地系统,而且适用于中性点经消弧线圈接地系统及间歇性接地故障.     

基于随机子空间的小电流接地系统故障选线

小电流接地系统单相接地故障选线问题虽已经研究多年却一直未能很好解决,严重阻碍了配电网供电可靠性和自动化水平的提高。本文将随机子空间辨识方法引入到小电流接地故障选线的应用中,对故障产生的暂态信号分量所提供的故障信息加以利用,用EMD对含噪信号进行平滑处理后,作为SSI的输入量,通过故障后各线路零序电流振荡过程中的相位关系来实现故障线路的选择。通过ATP仿真结果的计算与分析充分验证了随机子空间辨识理论在小电流接地故障选线中的有效性。     

基于小波变换的配电网单相接地故障选线方法

分析了配电系统发生单相接地时的故障特征，在研究了现有选线方法的基础上，提出了利用小波变换的奇异性检测理论进行故障选线的新方法。该方法对单相接地故障的暂态分量进行小波变换，通过比较零序电流小波变换模极大值的大小和极性判别出故障线路。MATLAB仿真结果表明，该方法能够准确、可靠地实现故障选线，且不受故障电阻及中性点接地方式的影响。     

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。     

基于变分模态分解-支持向量机混合算法的TN系统大阻抗接地故障配电线路保护

低压配电TN系统发生接地故障的配电线路阻抗较大时,采用以剩余电流幅值大小作为动作依据的剩余电流动作保护电器防护措施,不能有效解决接地故障防护问题。从分析剩余电流波形的角度出发,采用一种基于变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)及支持向量机(support vector machine, SVM)分类的故障诊断方法。该方法在低压配电系统内测得剩余电流信号波形,对该波形进行VMD分解后得到各剩余电流信号的固有模态函数(intrinsic mode function, IMF),对其进行Hilbert变换并进行积分得到Hilbert边际谱,再求该边际谱的能量熵,将其作为特征向量输入SVM进行分析,最后准确区分正常状态和故障状态。结果表明：发生配电线路大阻抗接地故障时,该方法可以大幅提高用剩余电流动作保护电器(residual current protection device, RCD)作为故障防护的准确率。     

基于主频零序功率的配电网故障选线新方法

在复杂的小电流接地系统发生单相接地故障时,现有的利用相关性选线的方法有时因判据裕度不足而产生误判.针对裕度不足的问题,本文提出了基于主频零序功率的配电网故障选线方法,其以主频零序功率作为特征量来选线,计算出各馈线所对应的主频零序功率综合相关系数,其中故障线路综合相关系数小于零,而健全线路综合相关系数大于零.大量仿真结果表明,此方法在一定程度上提高了选线判据裕度和选线准确率,且不受合闸角和故障电阻的影响.     

基于原子能量熵和CSM的配电线路故障分类方法

针对配电线路上的故障分类问题,提出了一种结合原子能量熵和连续字符串匹配(CSM)的故障分类方法.通过分析故障信号的暂态特征,利用原子分解法得到故障暂态信号的主导原子以及对故障信息进行补充的次级原子,计算原子能量熵作为故障特征量,较完备地描述了故障特征.应用CSM进行故障分类节省了智能算法故障辨识中参数选择和优化的时间,通过建立的编码规则,将故障特征进行编码,搜索故障编码库,最终确定故障类型.通过仿真研究,验证了该算法的可行性与有效性.     

基于VMD-SSA和多频段Hilbert能量的高压直流输电线路单端量保护方法

高压直流(high voltage direct current, HVDC)输电线路对故障暂态电压信号大多数频段都具有衰减作用,而HVDC的物理边界对高频分量会产生较强的衰减作用,对低频分量会产生一定的放大作用。根据上述特征,提出了一种基于变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)-麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)和多频段希尔伯特(Hilbert)能量幅值的高压直流输电线路单端量保护方法。利用SSA对VMD参数进行优化后,对故障暂态电压信号进行分解,然后对分解后的各个内涵模态分量(intrinsic mode functions, IMF)进行Hilbert变换求取其200～1 200 Hz低频段和8～12 kHz高频段的Hilbert能量,利用低频段和高频段Hilbert能量之比构造故障区段识别保护判据,通过正极和负极其高低频段Hilbert能量和之比来判断故障极。仿真实验证明,所提出的方法能够有效避免利用经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)故障信号时...     

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.     

基于小波特征提取和概率神经网络的机械故障诊断

论述了基于离散小波变换系数的特征提取和概率神经网络在机械故障诊断中的应用。该方法利用离散小波获取振动信号各有效频带的能量作为故障参数,用概率神经网络构建设备运行状态模型,根据历史数据确定故障值并设置故障参数。实验结果从应用程序对轴承故障诊断表明,相比传统方法,该方法能够有效地提取测试信号内在的重要信息内容,并增加机械整体故障诊断的准确性,在机械设备故障处理系统中有良好的应用前景。