数学形态学的混合线路故障滤波及定位

随着城镇化建设的推进以及越来越多的跨海输电工程,采用架空-电缆混合线路越来越多,快速准确定位混合线路中故障点是保证电网稳定运行的基础。文章提出一种基于数学形态学故障波形滤波以及故障定位的方法,考虑实际测量环境中各种噪音,采用数学形态学中的梯度变换来突出暂态行波的突变点,确定折反射行波经过测量点时间;分析折反射行波传播的路径,通过时间差值来确定故障点,并以某线设备安装站的监测数据进行对比验证。结果表明,数学形态学滤波较好地恢复了波形原始形貌,在不同噪声类型下都有较好的适应性,故障定位也与实际情况较为符合。此成果对混合线路的识别定位提供了重要依据。     

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。     

基于小波变换的双端输电线路行波故障定位

为了消除行波波速不确定性和线路弧垂对双端输电线路行波故障定位造成的误差影响,提出了一种在输电线路中间某一位置增加一个检测点的三测点定位方法;该方法首先对电流行波信号进行相模变换,得到相互独立的线模分量,其次对得到的线模分量进行小波分析,检测出行波波头到各测量点时间,最后代入相应的公式计算出故障距离; MATLAB仿真实验结果表明:该方法不受过渡电阻、行波波速、故障类型等因素的影响,测距误差较小,原理简单,具有较高的准确性和良好的适用性。     

一种新的架空线--电力电缆混合线路故障定位方法研究

提出了一种新的架空线与电力电缆混合线路故障定位方法。该算法基于分布式模型参数与模态转换理论,以均匀传输线的波动方程(长线方程)为基础,利用线路两端电压、电流的正序故障分量以及线路正序参数直接计算故障距离。仿真结果验证了该算法的正确性和高精度。     

浅析架空线路的故障处理

为了保证架空线路的安全运行,架空线路在长期运行过程中由于受到各种因素的影响,会发生这样那样的故障,就一些常见故障进行了简单的分析和处理。     

直流输电线路行波故障测距系统

介绍了一种采用现代行波故障测距技术的直流输电线路故障测距系统的工作原理、系统结构及其实际运行经验.该系统集成了现代D型和A型2种行波故障测距原理,并且包含3个不同的组成部分:行波采集与处理系统、通信网络和PC主站.现场运行经验表明,该系统具有很高的可靠性和准确性,其测距误差不超过3 km.     

输电线路雷击故障行波记录装置研究

详细介绍了输电线路雷击故障行波记录装置的组成与监测原理,结合现场的应用结果,指出该装置的监测结果可对输电线路跳闸原因的准确分析、雷击故障的原因识别等提供直接可靠的数据资源。     

关于输电线路单端行波法故障测距的分析

作者通过测量故障产生的行波在故障点及母线之间往返一趟的时间来计算故障距离,并对单端行波法各种计算方法的理论基础和应用条件逐类进行了分析、对比和讨论。对输电线路故障测距的研究及应用前景进行了展望。     

基于接触网的双端行波故障测距的应用

接触网行波故障测距对保障电气化铁路安全畅通的运行具有很重要的现实意义。为了便于对接触网行波故障测距的学习,介绍了双端行波故障测距的原理和实现。根据T-R+NF供电方式利用ATP建立接触网模型,并通过MATLAB提取行波信号,寻找行波波头,最后利用行波到达两端的时间差,对故障进行较精确的定位。实践表明,双端行波故障测距极具可行性和有效性。     

基于分布式电流行波监测的输电线路故障精确定位装置研制

输电线路发生故障时,及时、准确地确定故障点位置对于快速抢修及保障电力系统的安全可靠运行具有重要意义。针对传统行波故障定位装置存在定位精度低、受影响因素多的问题,研制了一种基于分布式电流行波监测的输电线路故障精确定位装置。考虑到故障行波电流具有频带宽、幅值高等特点,采用Rogowski线圈作为故障定位的基本传感单元,利用卫星授时模块的秒脉冲信号对恒温晶振时钟信号进行实时修正和IRIG-B码校正绝对时标。同时,在故障定位原理上消去行波波速、导线长度对定位精度的影响,仅利用行波波头到达定位装置的时刻计算故障点的准确位置。在实验室条件下对研制的装置开展了各项测量准确度试验和电磁兼容试验,装置在试验期间及试验后均能可靠工作,两分布式电流行波监测装置间的对时偏差小于0.1μs,故障位置的理论定位误差小于30m、实际误差小于300m,实现了档距范围内的高精度定位。最后,装置在某500kV和110kV输电线路工程上进行应用,运行期间稳定可靠。     

小波变换奇异性在电力系统行波故障测距中的应用

输电线路行波双端故障测距具有很高的精度 ,但需要高速A/D采集、大量的数据存储、复杂的行波波头辨识 ,对近距离故障测量存在困难。提出利用小波变换的时频分析特性 ,结合行波传输的特点 ,对行波信号利用小波变换提取故障时行波的故障信息。利用GPS作为同步时钟 ,测量波头到达测量端的时刻 ,构成输电线路的行波测量网络 ,通过调度通信进行故障测距 ,可以提高测距的可靠性和精度     

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。     

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FastICA的高压直流输电线路故障测距方法

提出了采用快速独立分量分析(FastICA)的高压直流输电线路(HVDC)单端行波故障测距方法。利用FastICA算法对故障后的直流输电线路电流信号进行处理,分离出电流行波特征信号,检测初始行波波头与第二个行波波头到达测量点的时间,并判断这两个波头的极性关系,实现了故障测距。应用Matlab软件,建立了HVDC系统模型,对多种故障类型进行了故障测距仿真。结果表明,该方法可准确区分中点内外故障,正确有效。     

基于小波变换和行波法的电缆故障测距方法研究

本文采用搜索模极大值的方法,进而实现故障的精确测距。通过MATLAB仿真平台,建立了电力电缆故障系统的仿真模型,得出电缆故障波形图。不同位置的不同故障的仿真数据相对误差均小于4%,验证了该方法的可行性和准确性。同时提出并推导一种不包含波速 的测距公式,使得在计算故障距离从理论上摆脱了波速对测距结果的影响。     

基于小波包分析的线性回归拟合

针对线性回归分析模型中的数据易受到噪声的影响,提出了通过小波包分析对各个指标进行去噪处理,对处理后的数据用线性回归方法进行拟合.然后用1990—2010年度民用汽车保有量和国内生产总值(GDP)的数据进行实验,结果表明预先对数据进行小波包分析能够有效提高拟合的精度.     

基于两种测距算法相结合的改进单端测距算法及其应用

提出了一种基于阻抗测量法和解二次方程法相结合的改进单端测距算法.该算法不但具有很强的鲁棒性,又从原理上消除过渡电阻的影响因而具有较高的精确性.该算法只需要线路一端的电气量,简单灵活;而且基于工频量,对采样率要求不高,具有较高的工程实用价值.最后用Visual C++编程实现该算法并通过实际的工程应用证明了其有效性.