馈线自动化中的故障寻址技术

配电网络的故障检测与诊断是实现馈线自动化的关键技术之一,其中单相接地故障的正确检测一直未能得到很好的解决。文章在讨论配电网络发生单相接地故障时接地故障相判别方法的基础上,着重分析了单相接地故障的检测方法,提出了基于故障相电流实现接地故障检测的新方法,给出了动作判据算模型,对算法模型的仿真计算结果表明,该方法对接地故障具有很高的选择性能,并可很好地适用于馈线自动化中。文章还简要介绍了馈线保护中短路故障的检测技术。     

谐振接地系统单相接地故障选线的新判据

当前谐振接地系统中所采用的单相接地故障选线保护方式,存在着灵敏度低、可靠性差等问题.文章采用在系统发生单相接地故障后延时,并在中性点投入增流电阻的思想,进一步分析了故障线路与非故障线路零序接地电流的特征,提出了对零序接地电流补偿求差值的故障选线新判据;讨论了判据中阀值的取值问题,对保护误差进行了分析;研究表明本保护具有较好的灵敏度和可靠性.     

基于分形理论的小电流接地选线

在分析了现有的小电流系统单相接地故障选择性保护的基础上,提出了一种基于可辨识矩阵的分形维数单相接地保护新原理.该方法利用故障支路的零序暂态电流和非故障支路的零序暂态电流的分形维数的差别来判别故障支路和非故障支路,并利用可辨识矩阵对故障特征进行放大,并给出了相关算法,并进行了相应的实验计算.结果表明,基于该方法选择性接地保护计算量小,实现容易并具有较高的准确性,且适用中性点不同接地方式的配电网.     

零序暂态电流灰色关联分析的小电流接地选线

在分析现有的小电流系统单相接地故障选择性保护和零序暂态电流特点的基础上,提出一种基于灰色关联算法单相接地保护新方法。该方法利用在配电网单相接地故障时,故障支路的零序暂态电流和非故障支路的零序暂态电流的关联程度来判别故障支路和非故障支路。在传统的灰色关联分析计算基础上给出改进算法,以增大故障支路与非故障支路的差别,并利用PSCAD进行相应的仿真计算。研究结果表明:基于该方法选择性接地保护故障支路与非故障支路动作差值较大,准确性高,抗干扰能力强,而且不受故障相接地相位、接地方式及接地电阻的影响。     

单相自动重合闸永久性故障识别新方法研究

提出一种识别高压输电线路单相接地故障类型的新方法.高压输电线发生单相接地故障,两侧断路器完全开断后,从线路首端检测线路对地电流,瞬时性故障时为很小的本线路电容电流;永久性故障时为较大的电磁耦合电流.通过检测故障线路对地电流的大小实现短路故障类型的判断.该方法可有效识别单相接地短路故障类型,有一定耐过渡阻抗影响的能力,仿真结果验证了该方法的有效性.     

小波包在配电网单相接地故障选线中的应用

小波包分析在配电网单相接地选线中的应用是利用小波包变换提取配电网单相接地时有用的故障暂态信息,通过与非故障线路暂态信息比较实现选线.传统的配电网单相接地选线判据是基于故障稳态信息.本文通过对配电网单相接地故障暂态信息的分析,提出基于小波包变换提取故障暂态量作为故障选线判据的新方法,并通过MATLAB仿真验证了该方法的可行性与准确性.     

谈谈10kV线路接地故障预防及控制措施

在10kV电网中经常发生的单相接地故障,严重影响了变电设备和10kV电网的安全、经济运行,使用户生产生活用电受到影响.本文就10kV电网线路单相接地故障发生的原因、处理办法,及防止和控制线路单相接地故障的措施进行探讨.     

单相接地故障点的确定

本文详细论述了电力系统中发生单相接地故障时的现象,并给出了各种网络单相接地故障点的判断方法.实践证明.这些方法是可行的.     

基于多判据聚类分析的配电网单相接地故障区段定位方法

针对单相接地故障零序暂态过程短暂、稳态特征量微弱,单一故障定位算法通常较难取得相对理想的选线结果,设计出一种基于多判据聚类分析的配电网单相接地故障区段定位方法.选取使用零序电流极性法、固有模态能量法和相电流突变量差异性法这3种具有代表性的单相接地故障选线方法生成故障特征集合,在一定时间维度内对选定的特征集进行聚类分析,根据聚类结果即可判定故障线路位置.多种故障条件下的仿真验证表明,该方法具有较好的灵敏性和可靠性.     

寻找小接地系统单相接地故障的方法

依据小接地系统的构造和原理,给出了查找小接地系统单相接地故障的方法及其故障点。阐述了查找小接地系统单相接地故障应遵循的原则和注意事项。     

汽轮发电机定子内部故障的负序阻抗方向保护

现有的绝大多数汽轮发电机中性点侧只引出3个端子。通常装设的完全纵差保护只能反应相间短路故障,纵向基波零序过电压保护和故障分量负序方向保护等对匝间短路故障都存在较大的动作死区。为提高汽轮发电机匝间短路故障的保护动作率,通过分析机端等值负序阻抗在电机内部不对称故障和外部不对称情况下的不同规律,提出了基于相角范围的负序阻抗方向判据。在此基础上考虑到各种防误动措施,提出了一种新的发电机定子内部不对称故障保护方法——由负序电流启动的故障分量负序阻抗方向保护(Z2′)。运用"多回路分析法",对两台典型汽轮发电机所有可能发生的内部短路故障进行了仿真计算和灵敏度分析。结果表明,Z2′保护对定子内部不对称故障(尤其对内部匝间短路故障)的灵敏性和保护范围都优于现有的其他原理保护,能为只引出3个中性点的汽轮发电机提供高质量的保护。     

大型水电机组匝间短路保护动作性能分析

随着我国水力发电的大规模发展,水电机组的单机容量越来越大,对大容量水电机组配置有效的主保护方案对机组和系统稳定运行具有重要意义。大容量水轮发电机定予绕组采用多分支结构,其内部故障数量巨大,根据以往的保护设计经验,相间故障一般由纵差保护灵敏反应,本文分析了三峡右岸哈电机组的绕组结构和内部故障形式,利用暂态仿真结果对匝间保护动作性能进行分析,给出了匝间保护配置建议。     

在电力系统振荡情况下提取故障分量的新方法

针对过去提取故障分量时易受系统振荡影响的问题，提出了一种新的适用于快速保护的提取故障分量新方法，用这种方法在不采用频率锁相的条件下也能极大地削弱振荡情况下的不平衡输出，保证反应于故障分量的保护在电力系统振荡时不误起动。     

含逆变型分布式电源的配电网自适应电流保护

含逆变型分布式电源(inverter interface distribution generator,IIDG)的配电网故障时,IIDG由于受到控制策略及出力随机性的影响,其短路电流具有很强的非线性,这给配电网的保护整定带来了困难.针对该问题分析了含IIDG配电网不同故障情况下短路电流与IIDG输出功率的关系,并指出其对现有传统保护的影响,提出了根据故障类型采用不同定值的自适应电流保护方案.以MATLAB/Simulink中建立的一个含IIDG的10 kV配电系统为例,验证了该保护方案在不同故障情况下具有良好的选择性与灵敏性.     

基于电流采样值相间差的小电流接地系统接地保护方法

小电流接地系统单相接地故障电流小,弧光接地故障保护精度以及可靠性差.通过测量各馈线相电流采样值变化量的相间差值来实现接地保护,当相间差值大于整定值的采样点数超过一定数时,判断为接地故障,并完成馈线接地保护装置的研制.EMTP仿真分析和动模实验表明,该方法具有抗弧光能力强、保护精度与可靠性高等特点.     

基于ES-PN模型的电力系统故障诊断

提出了一种基于Petri网理论和专家系统的电力系统故障诊断方法,详细阐述了基于引出线诊断模型和鉴别故障元件的方法,包括故障元件和其保护的关联度。通过对保护的方向性、区域性以及关联度的分析,增加了模型的拓扑适应能力。这种方法克服了专家系统难于用数学方法描述的缺点,增强了Petri网在该问题上的推理能力,利用Petri网建立数学模型,提高了故障诊断速度。诊断结果表明,该方法能够大大减少响应时间,并且比之前的方法更能适应电网配置的变化。     

基于变分模态分解-支持向量机混合算法的TN系统大阻抗接地故障配电线路保护

低压配电TN系统发生接地故障的配电线路阻抗较大时,采用以剩余电流幅值大小作为动作依据的剩余电流动作保护电器防护措施,不能有效解决接地故障防护问题。从分析剩余电流波形的角度出发,采用一种基于变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)及支持向量机(support vector machine, SVM)分类的故障诊断方法。该方法在低压配电系统内测得剩余电流信号波形,对该波形进行VMD分解后得到各剩余电流信号的固有模态函数(intrinsic mode function, IMF),对其进行Hilbert变换并进行积分得到Hilbert边际谱,再求该边际谱的能量熵,将其作为特征向量输入SVM进行分析,最后准确区分正常状态和故障状态。结果表明：发生配电线路大阻抗接地故障时,该方法可以大幅提高用剩余电流动作保护电器(residual current protection device, RCD)作为故障防护的准确率。     

基于电流信息的三端环形直流配电网保护策略

针对三端环形直流配电网发生故障时故障电流上升快且幅值大而导致的区内外故障判别困难问题,提出了一种基于电流信息的保护策略。主保护提出在故障暂态下先闭锁换流器,停止各端电源功率传输,利用此时线路中故障电流的方向判别区内外故障;为了弥补主保护在换流器出现闭锁故障时拒动的缺陷,配备以故障电流突变量变化率极性为判据的后备保护,构成三端环形直流配电网的保护策略;在PSCAD/EMTDC环境中搭建三端环形直流配电网,在发生极间短路故障工况下进行仿真,仿真结果表明:保护策略中的主保护系统能有效判断故障线路,其他线路断路器不会误动;当主保护拒动时,后备保护启动,判别区内区外故障,保证配电网安全运行,从而验证了所提保护策略的有效性。     

一种小接地电流系统单相接地故障选线新方法

针对“小接地电流系统单相接地故障选线”的问题，提出了一种新的选线方法，它充分考虑了系统故障前后的不对称因素，可以应用于中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统，对只有两相CT的低压网络，可以直接使用，并有2／3的选线功能．