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.     

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.     

基于DOST能量相对熵的配网单相接地故障选线方法

针对小电流接地故障中,不同类型配电线路故障特征频带能量分布不一致的情况,提出一种基于离散正交S变换与能量相对熵的故障选线方法。首先提取各线路故障后首半个工频周波的暂态零序电流,利用离散正交S变换计算暂态零序电流各频带的变换系数及各频带暂态能量,结合能量相对熵对两个波形细微区别的识别能力,分别获取各线路在不同频带的能量相对熵,并综合得到每条线路的综合能量相对熵,据此熵值大小进行故障选线。Matlab仿真表明该方法不受接地电阻、故障初始角、故障距离等条件的影响,在间歇性电弧故障时仍然可准确实现线-缆混合线路单相接地故障选线。     

小电流接地系统单相接地暂态保护判据研究

分析了小电流接地系统单相接地故障时的电磁暂态过程,并重点分析了中性点经消弧线圈接地故障时的电容电流和电感电流在故障线路中的分布特点,基于这些分析提出了采用单相接地故障零序电流暂态首半波的幅值和相位特征量作为单相接地微机保护选线的判据,电力系统动态模拟试验论证了该判据的有效性。这为小电流接地系统实现快速、准确检测出故障线路提供了又一个重要依据。     

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.     

基于Mallat算法的小电流单相接地故障选线研究

提出一种利用小波分析中的Mallat分解算法对小电流系统故障线路进行诊断的方法.当小电流接地系统发生单相接地故障的时候,提取的暂态零序电流经过Mallat算法分解,通过模极大值理论有效的判断出故障线路.     

小电流系统选线研究

针对国内经消弧线圈接地的小电流系统选线存在的不足，通过分析故障、非故障线路零序电流分量的差别，结合“电流注入法”原理提出了利用零序有功电流增量选线的方案，并对装置的开发提出了建议。     

一种混合双极直流输电线路保护新原理

应用故障网络分析方法,研究了混合双极直流输电线路可能发生的各种短路故障类型,并进行了故障特性分析。根据分析结果发现:当直流输电线路发生区内故障时,整流侧与逆变侧的暂态电压和暂态电流夹角的余弦值相同;当直流输电线路区外(整流侧或逆变侧)发生故障时,整流侧与逆变侧的暂态电压和暂态电流夹角的余弦值相反。根据该故障特征,可实现区内、外故障的识别。利用小波变换提取暂态电压、电流分量。另外,故障极的暂态电压和电流的积的变化量远远大于正常极。根据此特征,进行故障选极。最后,通过电磁暂态仿真软件搭建电压不对称的混合双极直流输电系统仿真模型,对其直流输电线路设置不同故障进行仿真,利用MATLAB进行算法的验证,结果表明该保护新原理的正确性及故障选极是可行的。     

中性点非有效接地系统故障行波暂态特征分析

对于中性点非有效接地的配电系统，基于故障暂态行波信息的线路保护具有重要研究意义。该文以行波理论为基础对线路各种类型故障行波的模分量、行波在配电混合线路和分支线路中的传播特性以及行波在线路末端的反射规律进行了详细分析。研究发现，小电流接地系统单相接地故障时，尽管三相中的稳态线电压对称，但故障暂态过程仍产生行波线模分量；行波在混合线路中发生复杂的折反射，并且经过一段混合线路后，行波波头将发生一定幅值的衰减；行波信号到达线路末端后，电压行波和电流行波在线路末端的反射情况随线路结构不同呈现规律性变化。仿真结果表明了分析结果的正确性。文中分析为基于行波信息的配电线路故障选线及测距的研究奠定了基础.     

基于本地测量的小电阻接地系统高阻接地故障选线方法

为解决小电阻接地系统高阻接地故障选线失灵问题,本文依据故障馈线与健康馈线在其始端本地测量的零序电流相量实部符号差异,提出了一种基于本地测量的高阻接地故障选线方法。首先,建立了小电阻接地系统的故障零序等效网络,对故障零序电流特征进行理论分析;然后,推导了故障馈线与健康馈线的零序电流相量实部特征,并利用其符号差异作为选线依据,避免了时间同步精度的影响。最后,通过仿真分析验证了本文所提方法对高阻接地故障选线的有效性,且验证了所提方法对电弧故障的适用性。     

补偿电网增量函数法接地选线原理及应用

深入分析了补偿电网单相经电阻接地的现象，利用消弧线圈支路阻抗变化前后的系统零序电压、第j支路零序电流及常态下不平衡电流，定义了零序电流增量函数的概念．建立了增量函数与消弧线圈支路阻抗变化前零序电压百分数和该支路电流变化量之间的关系．构建了零序电流增量函数法接地选线判据，该判据既可用于随动式补偿系统，又可用于预调式补偿系统．研制出基于上述原理的接地选线装置，给出了装置的硬件结构图及软件流程．经1年多的样机现场运行表明，该装置选线准确、可靠．     

消弧线圈接地系统暂态能量选线新方法

针对现有利用暂态量的选线方法在电压过零附近时故障灵敏度低的问题,通过把消弧线圈支路作为一条健全线路,利用其暂态能量与其他所有线路暂态能量之和为零的关系,提出了一种基于消弧线圈暂态能量的谐振接地电网故障选线新方法.此选线方法无需判断故障合闸角,也无需整定,不仅能克服在电压过零附近故障选线灵敏度低的缺点,还能适应消弧线圈接地系统各种变化,具有很强的抗干扰能力及自适应性.大量的数字仿真结果表明,该方法有效、可靠.     

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。     

配电网自动调谐及故障选线的研究

在现有的消弧线圈自动调整及故障选线方法的基础上,提出了采用注入信号法测量配电网对地参数(对地电阻和阻尼率)进行消弧线圈调谐及中性点接地阻抗柔性控制,探讨了一种通过改变配电网中性点接地阻抗参数、测量零序电流变化和进行故障选线的方法．产品已通过现场运行,并在全国推广应用,效果良好．     

基于相关矩阵和动态集合覆盖的配电网故障诊断方法

作为电力网络中直接向用户供电的关键环节,配电网的工作状态直接影响电力用户的用电质量和用电体验。为解决配电网故障线路区段的定位问题,提出了一种基于相关矩阵和动态集合覆盖的配电网故障诊断方法。根据配电网拓扑建立故障电流信息和故障线路区段相关矩阵,引入隐马尔科夫模型刻画每条线路区段随时间变化的状态序列; 基于每个时间周期上馈线终端单元上报的故障电流信息集合,建立动态集合覆盖的配电网故障诊断模型,使用维特比译码求解满足集合覆盖条件的线路区段工作状态序列,实现对配电网的在线故障定位。通过仿真实例验证了基于相关矩阵和动态集合覆盖的配电网故障诊断方法的定位准确性和稳定性。     

基于双回反向序网的同杆4回线单端故障测距算法

提出了一种利用单端工频量的同杆4回线故障测距算法.采用同杆4回线双回同反序解耦方法计算得到考虑分布参数特性的故障线路沿线电压;采用同杆4回线双回反序网络计算得到考虑分布参数特性的故障电流分支系数,进而计算出故障线路沿线电流.由于故障支路可假设为纯阻性,因此利用故障处电压电流相量之比的虚部为0的特性进行故障位置搜索,最终实现同杆4回线中1回线内及2回线间跨线故障时的故障定位.本方法计算简单,不存在伪根问题,且不受系统阻抗、线路分布电容及过渡电阻的影响.仿真表明在同杆4回线各种故障类型下算法均具有很高的测距精度.     

电网低频振荡扰动源线路暂态特征频带选取算法

为了有效利用线路暂态特征频带包含的故障信息,准确选取线路暂态特征频带,使得频率在该频带内的暂态分量可有效体现电网低频振荡扰动源位置,提出电网低频振荡扰动源线路暂态特征选取算法。分析了线路边界频率特性,获取线路暂态特征频带上限约束值。将电网低频振荡扰动源线路的始端和末端当成端口,通过二端口网络方程获取线路等值阻抗,对暂态特征进行分析。在此基础上,通过矩阵束法对不同线路电流频率分量和频率分量相位进行提取,按照升序顺序排序,对不同频率分量相位进行比较。将与90°相角相应的频率当成频带上限,完成对电网低频振荡扰动源线路暂态特征频带的选取。实验结果表明:所提算法可得到线路暂态特征频带选取结果,获取电网低频振荡扰动源位置;和特高压直流输电线路暂态保护特征频带选取算法与基于暂态相电流特征分析的故障选线算法相比,所提算法选取结果和实际结果间的误差最小。可见所提算法暂态特征频带选取结果准确。     

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.     

一种新的高压线路振荡选相元件

提出了一种基于阻抗相对变化的高压线路保护选相新原理,用作振荡期间的选相元件.对接地故障,利用零序、负序电流之间相位差进行分区,每个分区包括某相单相接地和另外两相短路接地两种故障,根据故障环上的测量阻抗为一恒定数值,而非故障环上的测量阻抗随振荡变化这一特征,来得到选相结果.本元件提高了振荡中不对称接地故障的选相速度,不受系统运行方式和分支系数的影响,且易于实现,在现有的微机保护装置中可以直接使用.动模数据仿真表明,新选相元件具有较快的选相速度,文中算例可以在60 ms内选出故障相.