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。     

配电网10kV线路单相接地故障特征分析

针对小电流接地系统的单相接地故障量不确定、不突出、不稳定而导致选线困难的问题,搭建了配电网10kV线路网络模型,从理论上分析发生单相接地故障电气特征量的变化规律.利用Simulink软件构建不接地系统和经消弧线圈接地系统模型,仿真分析了中性点接地方式和故障位置对故障电气分量的影响.通过对仿真结果观察分析,提取出小电流接地故障特征,为小电流接地故障选线提供参考.     

小电流接地系统单相接地故障过程分析

本文分析小电流接地系统单相接地故障的特点,重点分析了中性点不接地和经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时的情况,分别分析了故障时的稳态量和暂态量,为选择小电流接地选线的方案提供依据。     

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BP神经网络的小电流接地故障选线方法

针对电力系统出现的小电流接地故障,提出一种利用BP神经网络对暂态主频分析的选线方法.该方法提取各出线初始零模电流暂态主频的实部、虚部,利用BP神经网络实现故障线路的选取.使用建模软件ATP-EMTP建立小电流接地故障模型,对各条线路分别设置不相同故障状态(故障距离、过渡电阻和故障初相角)进行仿真,得到BP神经网络所需训练样本和测试数据,利用MATLAB进行编程实现神经网络的学习与训练,实现非线性映射.再利用训练好的神经网络模型对小电流故障接地故障进行选线.仿真结果表明,采用本方法可以很好地完成小电流故障接地系统的选线.     

小电流接地系统单相接地故障选线原理

通过综合分析每一种故障选线方法的优缺点得出了如下结论:基于暂态信号的检测原理灵敏度远远高于基于稳态信号的检测原理;暂态信号检测法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电弧接地故障;随着微电子技术的发展,接地故障产生的暂态信号可以很容易地被记录并利用复杂的数字算法进行处理,所以暂态信号检测法必将得到越来越广泛的应用.     

基于小波理论的小电流接地系统单相接地故障选线仿真

在对小电流接地系统单相接地故障进行理论分析的基础上,指出利用合适的小波对所有线路同一非故障相暂态电流的特征分量进行小波变换求取模极大值,可以实现故障选线.Matlab仿真结果验证了这一方法的正确性.     

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.     

工业10 kV电网中性点经小电阻接地方法研究及应用

某炼钢公司10 kV电网全部由电缆线路组成,当前采用中性点经消弧线圈接地的运行方式,当单相接地故障发生时不能准确选线,难以迅速切除故障电缆,给生产带来安全隐患.综合分析炼钢公司的多种运行方式并结合中性点经小电阻接地技术原理,提出10 kV电网中性点经小电阻接地的解决方法.经资料收集和理论分析,分别建立了炼钢公司10 kV侧电网中性点经小电阻接地和经消弧线圈接地系统仿真模型,仿真计算结果表明:采用的接地方法,能有效降低单相接地故障发生时的瞬时过电压,并有较大的故障电流,可使保护装置准确选线、降低线路故障对公司造成的损失.针对工业10 kV电网这类电网系统,中性点经小电阻接地方式比经消弧线圈接地方式更具优越性.中性点经小电阻接地方法对生产持续性要求高的电缆电网安全稳定运行、可靠供电有着非常重要的意义.     

小电流接地系统单相接地故障检测方法分析

中性点非有效接地配电网发生单相接地故障时,尽快选出故障线路对提高电网的供电可靠性有重要意义.文章综述了国内外小电流接地系统单相接地故障的保护现状,分析了目前各种保护原理的优点和不足.最后提出了自己的观点.     

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.     

用在线监测器的配电网故障定位法

为解决分支辐射型的中性点不接地配电系统的故障定位问题 ,提出了用分支探测器在线监测故障的定位方法 ,并给出了探测器的具体研制方案。分支探测器由光电式零序电流互感器、微处理器控制电路和数字载波扩频通信装置构成。变电站主机的信号处理系统收集探测器的测量信息 ,根据网络结构和各分支点的零序电流大小进行故障分支的定位。实验证明探测器运行可靠 ,方法对多分支结构配电网的故障定位有很好的实用性     

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。     

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。     

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.     

基于小波包变换的模糊神经网络小电流接地系统故障选线

根据小波包变换和模糊神经网络的特点，提出了基于小波包变换模糊神经网络的一种小电流接地系统单相接地故障选线方法，即利用经过接地后零序电流训练的小波模糊神经网络来判别接地线路。该方法适用于任何小电流接地系统，并且不受负荷谐波、暂态过程、故障点过渡电阻等因素的影响，从理论上解决了传统方法选线准确率低的问题。EMTP仿真计算结果表明，该方法是准确和可靠的，具有实用潜力。     

架空多导体传输线缆的电磁脉冲响应计算

地面电子设备之间的多根互连平行线缆受高空核爆电磁脉冲(HEM P)作用,会产生瞬态电磁效应。为研究这个问题,该文建立了考虑有耗地面影响等因素的多导体传输线模型,给出了一种类似“状态转移矩阵”表达的方程解的形式,并以相模变换的方法推导了解的具体表达式。该模型可以同时考虑空间电磁脉冲场在线缆上感应的瞬态电压和电流。仿真计算结果表明,对于平行放置的多根线缆而言,接地平行线缆对临近平行线缆有一定程度的屏蔽作用,可供防护设计时参考。     

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...