10kV配网架空线路馈线自动化技术探讨

本文作者通过对10kV10kV配网架空线路馈线自动化工作原理及保护配置方案进行了探讨,提出了馈线自动化的故障处理措施,并就方案的特点进行了总结。     

基于电流变化率的多级直流配电馈线保护研究

线路保护技术不完善是目前制约直流配电网发展的重要因素之一。本文提出了一种可用于具有多级馈线的直流配电系统线路保护方案及其整定方法。利用不同故障位置下,直流电容放电电流变化率不同构成了保护判据,并且在时序上将直流故障的发展过程分为了三个阶段,根据每一阶段的等效电路及故障电流的计算结果对保护进行整定。在RT-LAB实验平台上对该线路保护方案做了一系列性能测试。仿真结果表明,所提出的保护方案能够与换流器保护形成配合,分辨故障是否发生在本级线路,保证直流断路器的动作具有选择性,有效地保护直流配电线路。     

无线传感器网络在配电网故障定位中的同步实现分析

本文基于应用于配电网馈线故障定位的无线传感器网络系统,给出一种新的时间同步方案,当馈线线路发生故障时,在线路上会产生向线路两端传播的行波。利用故障时的行波信号,设计了一种新的无线传感器网络时间同步方案。仿真试验结果表明,该时间同步方案能够满足配电网馈线故障定位对时间同步性的要求。     

浅析直流牵引供电系统自动重合闸原理

当直流牵引供电系统发生故障时,断路器在继电保护装置控制下,可以自动地将故障设备或线路断开（称为跳闸）,同时起动线路测试,经检测通过并对线路进行非短路确认后才能重新合闸。本文阐述了直流牵引供电系统自动重合闸与线路检测的配合原理,并介绍了直流牵引馈线的保护配置。     

10kV电力系统馈线自动化及其故障处理

文章首先结合短路、接地故障处理原理来分析了馈线自动化工作原理，提出了馈线自动化几种保护配置方案及故障处理。     

基于概率条件下配电网故障区段定位方法

馈电线路发生故障时,故障区段必然位于两个相邻负荷开关之间的线路上,通过馈线终端单元采集故障信息上报SCADA系统,得到负荷开关上馈线终端的有关故障信息序列,利用故障信息进行故障区段定位。建立基于概率条件下的故障区段定位模型,利用发生故障时的最大故障概率这一条件进行故障区段定位,简单可靠。     

配电线路快速保护原理及分析

随着配电网络通讯系统的不断完善,特别是城市配电光通讯网的建立,利用通讯通道实现快速保护成为可能,基于通讯的配电线路保护能够有选择性地实现快速故障隔离和系统重构,是配电自动化发展方向.分析了方向闭锁式过电流保护和方向允许式过电流保护的动作原理以及配电系统的特殊性,表明闭锁式方向过电流保护满足配电线路快速保护的要求.提出的配电线路快速保护方案,能准确选出故障线路,瞬时动作隔离故障.当馈线远方终端(FTU)拒动或通讯中断时,变电站馈出线的保护可作为远后备.     

城市架空线路馈线自动化模式浅析

本文分析了架空线路各种馈线自动化模式,阐述了各种馈线自动化模式的适用范围。最后通过工程实践验证了馈线自动化在城市配电网故障快速复电建设中的可行性。     

基于同步挤压小波变换的配电网单相高阻接地故障选线

为提高配电网单相接地故障选线的成功率,提出了一种基于同步挤压小波变换的配电网单相高阻接地故障选线新方法。该算法首先通过同步挤压小波变换方法确定各馈线的最大时频脊线,计算最大时频脊线下的挤压能量和挤压相角。在此基础上,通过闵可夫斯基距离来表征每条线路的故障特征,并以此特征区别接地与非接地馈线。仿真实验结果显示,该选线算法受故障位置,过渡电阻,初始角度,馈线结构等因素的影响较小,能够准确地识别故障线路。对比其他已知算法,该算法对电流信号的处理精度更高,能更好适应复杂的配电网系统。     

保护型馈线自动化原理及实现方案

提出了一种基于通讯的保护型馈线自动化方案．配电网络中相邻连接的保护单元相互交换带方向的故障信息，实现馈线故障快速切除，完成故障隔离和系统重构，瞬时性故障通过重合闸恢复供电．在光调制解调器（MODEM）中通过编码将通讯功能和电平（即故障标志）传输功能分开，故障标志传输不需要专用的通道．光MODEM之间的帧传送是自主的，相邻MODEM间能够快速地传送电平信号，实现了点对点的故障信息交换、提出的快速保护方案通过了动模实验，在实际配电系统中运行了2年，对有通讯通道的城市配电系统有实用价值.     

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。     

基于重构相图相似性检测的单相接地故障选相方法

配电线路在发生单相高阻接地故障时,由于故障特征微弱导致传统以求解电气参量为依据的选相方法存在困难。本文依据故障支路附加状态的三相电流中健全相与故障相存在幅值相角不一的差异,提出一种利用相空间重构方法对故障附加状态的三相电流进行升维重构,然后依据重构相轨迹图的差异作为故障特征进行单相接地故障选相的新方法。该方法可通过重构相轨迹图的差异量化指标就可以实现故障相别的准确选择,无需精确计算幅值相角。选相结果不受系统中性点运行方式、过渡电阻、故障初始相角以及负荷电流的影响。Matlab仿真及实验结果验证了方法的可行性。     

基于小波包分解的剩余电流接地故障选线方法

为解决电网发生单相接地故障后,无法对故障线路精确辨识的问题,提出了一种基于小波包分解的剩余电流接地故障智能感知方法。依据小波分析法和智能感知原理,针对接地故障产生的剩余电流进行故障信息采集,将收集到的剩余电流信息进行分析对比,以感知接地故障并进行故障识别;通过研究交流电源剩余电流在线式监测和基于小波变换方法的弧光接地故障诊断技术,利用小波包分解得到电流时频特性进行故障选线;分析故障线路和正常线路中电流特性的差异,并精确辨识出故障点;在仿真软件中对所提出的小波包分解基础上的故障线路选线方法进行了仿真。仿真结果表明,该方法能精确提取时频信息,有效确定故障线路。研究结果为站用交流电源接地故障选线方法提供了参考。     

一种应用双端信息自同步校正的故障测距法

针对高压,超高压远距离输电线路,提出了一种应用双端信息自同步校正的故障测距法,该算法采用长线模型,计及了线路分布电容的影响,能够实时修正输电线路两端采样的相角差,从而避免了由于两端采样信息不同步而造成的测距误差,经过大量的数字仿真试验,其结果十分令人满意。     

基于模量传输时间差的直流线路双端故障测距

针对传统高压直流输电线路双端测距依赖高精度同步对时,对通信通道要求较高的问题,提出利用故障行波线模、零模分量在线路中的传输时差来计算故障距离的双端测距方法。该方法通过提取故障行波两种模态分量的暂态信息,检测两种模量分别到达线路两端处的时刻,利用两者的时间差实现故障定位,克服了因两端检测装置时钟不同步所引起的误差。对于线模零模波速难以确定的问题,利用数学方法结合仿真数据拟合出波速曲线,再通过多次迭代过程不断对行波波速和故障距离进行优化,最后得到更准确的行波模量波速和故障距离值。在PSCAD／EMTDC仿真平台中搭建系统仿真模型,模拟时间不同步、不同故障距离和过渡电阻情况下的输电线短路状况,通过分析仿真,结果表明该方法定位准确性高,耐过渡电阻能力强,且不受时间不同步影响,具有良好的稳定性。     

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。     

基于暂态电流相关系数的环状直流配电网保护方法

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的环状直流配电网因其供电可靠性优势而备受瞩目,MMC环状直流配电网的稳定运行与快速而又可靠的线路保护方法息息相关。为了保证环状直流配电网系统的安全运行,提出了基于故障暂态电流的Pearson相关系数保护方法。首先,提取环状直流配电网中线路首末两端电流的线模分量,利用其线模电流的差异完成区内、外故障的识别;根据单极接地和双极短路故障时的特征,利用线路正负极暂态电流相关系数数值差异进行单双极故障判定,并完成故障选极;最后,在PSCAD/EMTDC(power systems computer aided design/electromagnetic transients including DC)中搭建环状直流配电网模型进行验证,结果表明：所提方法在2 ms内可以快速可靠动作,可以保护线路全长,耐过渡电阻能力强,在40 dB噪声情况下,依旧可以识别故障,有一定的抗干扰能力,并且不严格要求同步通信。     

非同时性数据采集对线路方向保护的影响

结合IMPLDI型线路微机保护装置,详细地分析了采用非同时性数据采集方式所引起的附加相移对线路方向保护的影响.将分析结果与实验数据进行比对,给出了校正措施及算法,指出基于此校正措施的非同时性数据采集方式在更高电压等级微机保护中的应用可行性.     

一种混合双端直流输电线路的纵联保护新原理

为保证混合双端高压直流输电系统安全运行,分析了混合双端直流输电线路两端电流相似度.通过故障分析发现,区内故障时线路两端电流无明显线性关系,区外故障时线路两端电流呈线性关系.根据该差异,提出了一种基于相关系数的混合直流输电线路纵联保护方法.利用PSCAD搭建混合双端型高压直流输电线路仿真模型,输出直流输电线路区内和区外故障结果,并利用MATLAB对故障数据进行处理,进行了算法仿真.仿真结果验证了所提保护方法的正确性,该方法在实际应用中数据无需严格同步,能够快速可靠地实现故障判别,具有较强的实用性.