电缆-架空线多分支配网单相接地故障定位法

考虑了配网的树形结构,特别的现配电网的馈线往往采用电缆-架空线混合形式,波速在各个馈线段上不一致的情况,运用B型行波的双端测距原理,测出故障点到配电网线路各末端的距离,提出了一种电缆-架空线多分支配网行波故障定位方法。最后通过MATALB仿真软件进行仿真验证。仿真结果表明,此定位方法能够精确地定位到故障点。     

10kV配电网单相接地故障精确定位研究

提出了一种基于配电自动化系统,通过检测到的现场断路器和柱上开关等设备的反馈信息完成对10kV配电网单相接地故障,故障段的定位,利用离散小波变换、行波测距原理在此故障段上分别完成对接地故障点的故障选线精确定位。最后进行了实例验证,仿真结果表明,利用行波测距原理能够对难干准确定位的故障类型精确定位,并且算法简单,易于硬件实现,对配电网精确故障定位装置的研制提供了理论和技术依据。     

基于VMD-TEO的多分支小电流接地系统行波故障定位

针对小电流接地故障行波波头难以检测、行波波速不确定和多分支线路难以精确定位等问题,提出一种新的行波定位方法。首先,对故障电流进行相模变换得到线模信号,并对线模信号进行变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD),利用Teager能量算子(Teager Energy Operator, TEO)提取IMF分量的故障特征实现故障测距;然后,根据故障距离构建故障分支判断矩阵,将多分支线路故障定位简化为单分支线路故障定位,进而转换为双端故障测距;最后,利用双端行波测距方法实现精确故障定位。使用暂态仿真软件ATP建立小电流接地系统模型并进行故障测距仿真,仿真结果表明此方法在多分支小电流接地系统中可以实现准确故障定位。该方法利用有限的行波检测装置实现多分支复杂电网的精确故障定位。     

基于行波差动电流的输电线路接地故障测距

行波测距的准确性受多个因素影响.为此,分析了行波差动电流的不平衡输出,定义了经不平衡电流补偿的行波差流,推导了线路内部故障时该差流的表达式.由于行波在零模和线模上的传播速度不同,两种模量的行波差流也不相同,其幅值比和相角差与故障点位置相关,据此提出了基于行波差动电流的接地故障测距原理.该原理提取行波差动电流的工频分量进行测距,无需提取行波波头,不受线路对行波衰减及波速不确定等因素的影响,PSCAD仿真表明,测距误差很小,测距结果准确可靠.     

基于Park变换的配电网多端行波故障定位方法

单端和双端行波定位方法都很难准确定位配电网故障,因此提出一种采用多端行波的配电网故障定位方法.首先给出基于Park变换的自适应行波检测策略,在分析双端行波定位缺陷的基础上,根据检测到的行波到达各配电线路末端的时间,给出多端行波故障定位的原理.该方法克服了由于配电线路结构复杂所造成的反射波识别困难,而且不受故障类型、故障初始相角和接地电阻大小的影响.采用PSCAD/EMTDC仿真软件和MATLAB软件对不同的故障工况进行仿真,仿真结果表明,本文方法能够快速准确地定位故障点,从而证实了该方法的有效性和可靠性.     

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。     

基于时间线性拟合的地缆架空混合线路的行波故障定位

目的 研究n段地缆架空混合输电线路中行波故障定位问题,提出一种基于时间线性拟合的行波故障定位方法。方法 首先对故障区域进行判断,确定故障所在的区域,其次再将不同波阻抗线路进行归一化处理,减少因波速不同而产生的测距误差,最后使用时间线性拟合的方法对故障进行精确定位。结果 解决了初始行波波头识别困难的问题,也减小了行波速度随传输距离变化而变化带来的测距误差问题。结论 在MATLAB/Simulink中搭建一个500 kV的地缆架空混合输电线路仿真模型,实验的验证结果表明此故障定位方法能够有效地解决因行波速度不同而导致的双端行波测距方法不适用问题,最终实现对故障点的精确定位。     

基于行波衰减理论的多端直流网络故障定位

摘 要 多端环型直流系统中,线路发生故障时,故障行波传播到故障线路端点的行波记录仪存在多种路径。若故障行波到达故障线路两端行波记录仪的最短路径不是沿着故障线路向两端传播的,而是经过相邻线路向端点传播的,传统上利用初始行波进行故障定位的方法不再适用,存在盲区问题。为解决盲区问题,研究了行波的衰减特性。故障行波经相邻线路到达故障线路的行波记录仪时,受线路分支的影响,行波的波头幅值发生衰减,而沿故障线路直接传播时,未经过分支行波波头幅值变化大。因此,提出了基于行波衰减理论的多端直流网络故障定位方法。另外,根据波速随频率变化特性,提出参考波速的想法和在线测量波速的方法。在PSCAD中搭建四端直流输电线路模型,调整故障类型以及故障位置进行仿真分析,结果表明此方法可以实现快速在线定位,可见所提方法解决盲区问题的适用性及准确性。     

高压输电线路行波故障选相及测距研究

针对电力系统高压输电线路上故障相别和故障点测距问题,提出一种行波故障选相及单端测距分析法.通过提取输电线路在发生故障时暂态过程包含的大量故障特征信息,利用凯伦贝尔变换方法将三相电压、电流进行相模转换.根据不同短路故障下α,β,0模分量之间的关系进行故障选相和输电线路故障点的定位.最后通过建立的双源电力系统短路故障仿真模...     

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.     

基于组合模量S变换能量熵的配电网故障选线方法

针对目前含逆变型分布式电源配电网故障选线方法无法在各种故障类型下准确选线的问题,提出一种利用组合模量特征结合S变换算法和信息熵理论的有源配电网故障选线方法。提取配电网各出线端的电流信号,通过组合模量行波电流变换以消除在不同故障类型下故障特征失效的情况;将组合模量行波电流进行S变换以提取故障信号处的幅值和相角信息,结合信息熵理论通过故障信号最大幅值处的短窗数据在多频段下求取各条出线的多尺度能量熵;通过故障线路与非故障线路之间能量熵差值的实例分析,选取差值最大的频段作为求解能量熵的固定频段以减少运算量;以各条出线固定频段下的熵值大小作为判据来定位故障线路。数值仿真结果表明,该方法对各种故障类型均能准确地选出故障线路,且不受故障初始角、故障距离以及过渡电阻的影响,特别是在高阻情况下仍然能够实现准确、高效的故障选线。     

基于广义量测的地区电网T接线路故障测距系统

为了快速定位110 kV地区电网中的T接线路故障点,提出并建立一种采用广义量测方法的T接线路故障测距系统,该系统由分布式采样终端、通讯网络以及综合分析研判中心3层网络结构构成;分布式采样终端以场检测原理为基础,通过无接触式感应行波采集装置采集行波的突变信号,再由通讯网络传送至综合分析研判中心进行测距分析。结果表明:无接触式行波感应装置以场检测为基础,可替代传统的电压或电流互感器,减少停电安装对电网运行造成的影响;通过对某地区电网的110 k V线路T接线进行分析,发现行波采集测距理论可较好地解决该地区电网的故障测距问题。     

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.     

配电网接地故障定位的传递函数法

为解决配电网的单相接地故障定位问题 ,提出一种新的单端测距算法。该方法基于频谱分析的原理和线路的分布参数模型 ,建立配电网络的传递函数 ,从单端施加激励信号 ,由传递函数的频谱特性构造判据进行故障定位。理论推导和计算机仿真计算表明 ,根据各分支端口传递函数频谱的频率、相位和波形特征可以有效实现配电网的接地故障定位并测距。由于该方法不受负载参数变化的影响 ,测量方便 ,克服了以往单端测距算法的缺陷 ,因此有很好的应用前景     

基于单端行波法的电缆护层故障定位研究

提出一种新型电缆护层故障测距方法,它是利用单芯电缆发生单相护层接地故障时产生的暂态电流行波进行实时的故障定位,称之为单端行波法故障定位;对电缆进行相模变换,分析电缆故障时行波的传播特点,根据此传播特点提出电缆波速现场测试的方法,通过选择合适的模量进行故障定位;最后通过PSCAD/EMTDC仿真分析验证了该方法的正确性。     

关联维数分析法在高压输电线故障分类与测距中的应用

基于关联维数分析方法对输电线路故障检测、分类与测距进行研究.通过计算和分析比较输电线路正常和各类故障下电压行波的关联维数,得到用于故障检测的关联维数阈值Dth,为进一步判断故障是否接地,引入接地评价指标(Index)th,实现对高压输电线路故障的初步分类;进而基于变步长关联维数突变时刻搜索算法捕捉故障发生时行波到达线路两端的时间差Δt,并以双端行波测距法进行故障测距.最后以仿真验证关联维分析法在高压输电线路故障检测、分类和测距中的有效性.     

一种10 kV配电网的相间短路故障定位方法

针对当配电网线路相间短路故障点前存在分支负荷时,阻抗法难以准确定位的问题,提出二次定位算法以减小相间短路故障定位的误差。首先,对阻抗法原理进行分析,对故障类型进行判别。然后,通过一次定位算法对故障点进行定位,当故障点前存在分支负荷时,结合线路拓扑结构对一次定位结果进行修正。最后,通过算例分析,对二次定位算法的可行性及准确性进行了检验。研究结果表明:故障距离在20 km内时,二次定位算法的定位误差小于1 km,误差率小于10%,定位精度高,具有良好的工程实用性。     

一种新的配电网小接地电流故障选线监测方法

在配电网系统中,故障点经高阻接地或者中性点经消弧线圈接地使得故障电流比较小,无法使用传统的过流继电器动作或者熔断器熔断。因此,提出了一种适用于辐射状配电网的、基于特定频率电压信号叠加原理的单相接地故障选线新方法。仿真结果证明这种方法对于任何形式的接地故障选线都比较准确。     

一种改进的混合三端输电线路故障定位算法研究

针对混合输电线路故障多、定位精度差等问题,提出一种基于改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和Teager-Kaiser能量算子相结合的混合三端输电线路故障测距方法。首先对输电线路故障电压信号使用新型相模变换进行解耦,以消除线路间的电磁耦合现象;然后利用改进的CEEMDAN和Teager-Kaiser能量算子对解耦后的故障电压信号进行分解,提取了故障初始行波到达检测点的时间,再根据故障时暂态电压行波零模分量和线模分量的故障特性,提出一种基于零模和线模时间差的故障分支判别方法;最后为解决无法得到行波波速精确值的问题,采用基于零模线模时间差的行波测距方法得到了精确的故障定位数据。基于仿真模型,对比改进CEEMDAN算法和传统CEEMDAN算法,验证所提改进算法的有效性。仿真结果表明,所提算法不受故障类型、过渡电阻、波速、时间不同步的影响,具有较高的测量精度。改进CEEMDAN算法能够有效改善故障信号经传统CEEMDAN算法分解后带来的随机性问题,具有较高的工程应用价值。     

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.