双端电流时域故障定位法

给出了一种仅利用两端暂态电流进行单回线故障定位的时域方法.该故障定位方法采用分布参数模型,在故障分量网络中,利用双端电流计算得到的沿线电压分布在故障点处时时相等,建立了故障定位方程.利用最小二乘法分别求取不同距离下两侧系统等效阻抗,并根据故障点处两侧系统等效阻抗值代入故障定位方程后所得的偏差值最小,来实现故障定位.定位算法所需数据窗短,适用于快速跳闸的场合.故障定位无须电压量,定位精度不受电压和电流互感器传变特性差异的影响.仿真验证结果表明,该方法测距精度高,可实现全线范围内的故障定位.     

谐振原理及小波能谱的暂态保护

提出一种基于Rogowski谐振原理和小波能谱的配电网单端暂态保护新方案,即在线路边界接入Rogowski谐振装置,以此改变线路边界谐振频率处暂态信号传输特性,从而区分区内外故障,以实现配电网的全线速动.通过小波变换模极大值确定故障发生时刻,然后提取故障时间段内谐振频段信号和低频段信号,并计算频段信号能量比值大小即可获得可靠的保护判据.最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证该保护方案的有效性,并且该方案在不同的故障状况下均能可靠地区分区内外故障.     

直供方式牵引网故障行波测距技术

目前应用于电气化铁道的故障测距以阻抗法为主,由于牵引网的复杂结构致使阻抗法的运用受到了诸多限制.利用双端行波法可以准确测量牵引网故障距离,避免了阻抗测距法的弊端.试运行结果表明,该方法测距误差缩小.     

基于MATLAB的牵引供电系统故障仿真

在分析牵引网等效电路及其等值阻抗的基础上,利用MATLAB的电力系统工具箱建立牵引网短路时牵引供电系统的仿真模型,进行仿真,得出了故障时的电压、电流波形及其序分量、谐波,测量了牵引网短路阻抗随短路点位置变化的曲线,分析了其故障特征。对牵引供电系统的故障分析、继电保护整定具有指导意义。     

配电网故障暂态信号的逼近处理方法

针对一些需尽快计算故障后稳态电流电压值的应用情况,如配网配变支路保护、用户侧保护等,短时间内处理电流电压故障暂态信号成为了一个必须面对的问题。现有电网故障信号处理方法通常受限于采样数据长度和待求参数数量,存在处理电流电压故障暂态信号时间较长和难求取的问题。利用配网故障暂态电压电流的特点,由稳态工频分量和直流衰减分量组合建模近似表征配网故障暂态电压电流,采用粒子群高斯牛顿混合算法对此模型的各参数进行辨识,实现暂态参数的求取。仿真分析和工程应用表明,该方法可缩减待求参数个数,利用较短的采样数据对故障暂态电压电流信号参数进行求取,且具有较高鲁棒性。     

基于双树复小波分解的风机齿轮箱故障诊断

风机齿轮箱振动信号具有非平稳、非高斯特性,多种模式混叠和复杂的传递路径使得故障信息微弱完全淹没在噪声之中.针对故障特征提取的难题,将双树复小波变换引入振动信号分析,提出了一种新的工业风力发电机齿轮箱故障诊断方法.首先对风机齿轮箱振动信号进行双树复小波分解,然后计算各频带分量的峭度值,利用峭度筛选故障敏感分量.最后对故障敏感分量进行频谱分析提取故障特征频率.实验结果表明:双树复小波变换可将复杂信号分解为不同频带分量,抑制平移敏感性和频率混叠.与传统离散小波变换相比,能有效抑制虚假频率出现并准确提取故障特征.本文提出的方法已成功用于风力发电机工业运行监测并准确诊断多种类型的齿轮箱故障.     

基于小波的谐振接地系统故障选线的优化研究

由于谐振接地系统在电网中被广泛的应用,所以谐振接地系统单相接地故障选线一直以来是研究的热点。针对现有的谐振接地系统故障选线方法存在的不足,基于短时投入并联电阻,提高暂态特征分量的选线方法,提出了一种优化方案;即通过可控硅控制消弧线圈并联电阻,增强故障线路的特征信号,把提取的故障时的零序电流暂态信号进行小波变换,检测分解和重构后的信号的奇异性,从而确定故障线路。仿真结果表明了优化方案的准确性。     

基于小波分解和重构的暂态选线与扰动识别

在小波分解和重构理论的基础上,提出了基于故障暂态电流α模分量突变量的故障选线方法。根据小波理论善于处理突变信号的特点,利用小波理论对暂态电流、电压信号进行分析,由分解后的小波系数构成综合故障测度进行选线,小波重构信号则对故障和扰动进行识别。大量的仿真试验证明,提出的选线方法可以很好地对故障线路进行选择,同时不受扰动影响。     

直流牵引供电系统故障测距的新方法

城市轨道交通牵引供电系统快速准确的故障定位,对地铁正常运营具有重要意义.在PSCAD/EMTDC中搭建双边供电方式下的仿真模型,考虑集肤效应下的牵引供电系统短路故障,采用MUSIC功率谱的方法提取双端故障行波的固有频率中的主频率进行测距.经仿真验证:本文方法解决了集肤效应对故障测距精度的影响问题,与基于稳态分量的阻抗分析法或行波法等测距方法相比,该方法不受波速与线路参数测量误差的影响,提高了现有方法的测距精度,具有一定的应用前景.     

狼群算法优化BP神经网络的电缆故障测距算法

故障信号频率分量的提取精度与故障测距的精度有很大的关系.针对这一问题,采用向后预测Prony算法提取故障电压信号的固有频率作为样本,应用狼群算法优化BP神经网络的结构,并对其进行训练,改善了易产生多个局部极小值的缺陷,提高了网络的训练效率和收敛速度,使得测距更加精确.通过ATP/Matlab仿真结果表明,该算法具有良好的鲁棒性和精确性.     

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。     

小波包分析在电气化铁道牵引网故障测距中的应用

参考了小波分析的基础上,采用了小波包分析方法对故障实行定位。由于牵引网故障暂态行波中的高频成分多而复杂,小波分析只能对信号的低频部分进行分解,而没有对高频部分进行分解。于是提出将故障信号经过小波包分析,对高频信号进行了进一步的分解。再结合求导算法和相似性算法对故障信号进行分析。通过实测的数据分析可以得出该方法具有更好的优越性,准确的实现了故障定位。     

高铁牵引供电系统对实时电网运行影响研究

以武广高速铁路沿线某牵引变电站为背景,研究高铁牵引供电系统对实时电网运行的影响.利用PSCAD搭建了适用于高速铁路的牵引供电仿真系统.运用Jiles-Ather-ton铁磁磁滞原理建立了V/v牵引变压器的暂态模型,并在仿真系统中通过统一电磁等效电路(unified magnetic equivalent circuit,UMEC)普通变压器模型表示.设置UMEC模型中分段线性的U-I曲线来等效铁芯的饱和特性,并进行空载合闸仿真.在此基础上,对电网侧进行单相短路故障仿真、三相短路故障时的有载合闸仿真.仿真结果验证了牵引变压器暂态模型和牵引供电仿真系统的实用性和有效性,并为相关调度运行部门提供了可靠的理论依据.     

基于Teager能量算子瞬时能量的贯通式同相自耦变压器牵引供电系统牵引网纵联保护方案

提出一种基于Teager能量算子瞬时能量的贯通式同相AT牵引供电系统牵引网纵联保护方案。牵引变电所出口并联电容与一段接触线构成牵引网边界,通过分析发现该边界对高频信号有很强的衰减所用。利用FEEMD分解提取故障电流高频分量,然后利用Teager能量算子计算故障电流高频分量的瞬时能量,并提取两端瞬时能量最大值。区外故障时,故障电流高频分量瞬时能量最大值较小;区内故障时,该值较大。根据该差异来构造保护动作判据,判别故障位置,决定保护是否动作。基于PSCAD大量仿真实验表明,该保护方案能够准确判别区内、外故障,并且有较好的耐过渡电阻能力。     

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...     

中性点非直接接地电网单相接地故障暂态特征分析

针对已有暂态分析方法存在的不足，建立了基于线路分布参数模型的小电流接地故障模量结构图；根据线路相频特性将频率分为不同区段，再分析不同频段内故障暂态特征。重点论证了零序网络在一选定频段(SFB)下阻抗呈容性的特性及其临界频率应满足的条件，分析了在该选定频段内暂态零序电流及无功功率的分布规律，得出以下结论：在SFB内，故障线路暂态零序电流和无功功率大于或等于任何一条健全线路，且在故障线路中从线路流向母线，与健全线路中的流向相反；在SFB外，故障线路和健全线路电气量分布差异不明显或临界频率不易确定。用电磁暂态仿真程序(ATP)对故障暂态特征进行了验证。