计及逆变型分布式电源的有源配电网单相接地故障分析

风电、光伏等可再生能源以逆变型分布式电源(IIDG)形式并网后,使配电网成为有源配电网,其接地故障分布特点与传统配电网不同。文章通过分析恒功率控制型和低电压穿越控制型IIDG故障电流特性,建立其故障等值模型,然后,针对不接地系统建立计及IIDG的单相接地故障分析模型,分析并网变压器中性点不同接地方式和IIDG的接入位置下,故障点电流以及IIDG至故障点间线路零序电流特征分布,最后,通过PSCAD/EMTDC建立含IIDG接入的配电网故障仿真模型,验证了单相接地故障建模及分析方法的有效性。     

基于阻抗分析的复杂配电网接地故障定位方法

现有方法定位配电网接地故障时,未考虑复杂配电网的特性,存在精准度低、定位时间长及与实际故障距离误差大的问题。提出了基于阻抗分析的复杂配电网接地故障定位方法,在分析复杂配电网阻抗特性的基础上,获取配电网传输线策动点阻抗与负载阻抗特性的变化关系,将其推广到配电网传输线不同连接阻抗中;将配电网络转换成抽象图,当末端变压器安装在图内配电网顶点时,一旦配电网发生故障,故障行波就会沿着配电网的线路蔓延到配电网的末端,此时对行波进行故障定位,完成复杂配电网接地故障定位。实验结果表明,通过不同支线的故障定位精准度测试、与实际故障距离测试和故障定位时间测试,验证了所提方法在复杂配电网接地故障定位时准确性更高、有效性更强。     

主动干预型消弧装置应用性研究

在Matlab/Simulink软件中搭建了主动干预型消弧装置仿真测试模型,将装置和转移点接地网阻值等效为阻值模块,设置不同阻值的单相接地故障,进行装置等效动作仿真,并在10 kV真型配电网中进行装置带电测试。通过对比分析,探索了装置的启动阈值和故障电流的转移效果,验证仿真模型的可行性,为装置的现场调试及应用提供了重要参考。     

基于暂态零模电流的配电网故障定位新算法

分析了配电网暂态零模电流的分布情况,引入了相关性理论,根据故障线路的暂态零模电流有效值最大且与非故障线路的内积小于0,故障点两侧的暂态零模电流极性相反,波形差异大,相关系数小于阀值且接近0的特征,利用暂态零模电流进行配电网故障选线、定位,给出了故障定位步骤。MATLAB仿真结果表明,基于暂态零模电流的配电网故障选线、定位方法正确,具有不受电压初相角、接地电阻、中性点接地方式制约等优点。     

基于动态模式匹配距离的配电网单相接地故障选线研究

中性点经消弧线圈接地配电网发生单相接地故障,各线路的零序电流暂态含量丰富,在理论分析单相接地故障零序电流特性的基础上,提出一种基于动态模式匹配距离（DPM）的零序电流波形相似性度量聚类选线方法。首先将单相接地后线路暂态零序电流以等分段点和极值点作端点进行动态分段,根据各分段均值及其变化趋势实现子分段序列形态模式符号化表达,以模式之间的异同性定义模式匹配距离,其次运用动态时间弯曲（DTW）规划原理,获得线路零序电流波形间的动态模式匹配距离矩阵,最后利用模糊C均值聚类算法,实现单相接地选线。对不同故障初相角、非同步采样、信息缺失、两点接地故障、电弧故障等情况进行仿真。结果表明,所提出的方法较DTW有更高的故障区分度,且能够有效地提高配电网故障选线的准确性和容错性,对配网安全运行具有一定实际意义。     

配电网中性点接地方式对人身的影响及防范方法研究

随着电力产业的快速发展,配电网高压触电所引起的人身伤亡事故随之增多,研究减少人身触电伤害事故,保证人身安全有重大意义。首先分析了引起配电网触电伤亡的主要原因,其次结合理论计算、MATLAB软件及漯河10 kV真型试验场的现场试验分析了不同接地方式人身触电故障处理存在的问题,检验了消弧线圈接地选线装置和小电阻接地选线装置高阻识别能力等,最后提出了利用接地故障转移装置来处理人身触电问题。通过计算结果表明:通过转移故障点电流,钳制故障点电位可实现故障快速隔离,人体可以摆脱带电体,在一定程度可以降低人身触电死亡率。     

基于注入电流调控的含分布式电源配电网消弧与选线方法

为解决分布式电源（DG）接入中压配电网，导致消弧线圈难以抑制接地故障残流，从而无法实现可靠消弧的问题，分析DG接入对接地故障电流的影响，提出基于注入电流调控的含DG配电网消弧方法。通过有源消弧装置向中性点注入测定电流得到正序网络等效电压源的大小，计算并注入消弧电流，实现接地故障可靠消弧。进一步提出基于零序导纳测量的接地故障选线方法，通过对有源消弧装置和馈线零序导纳的测量，实现接地故障准确选线。PSCAD/EMTDC仿真结果表明，该方法可有效抑制含DG配电网接地故障残流，从而熄灭接地故障电弧，并实现永久性接地故障馈线的准确判别。     

基于HHT配电网不对称接地故障测距新方法

为了增加配电网不对称接地故障的测距精度,减少配电网故障导致的损失,提出一种基于HHT配电网不对称接地故障测距新方法。该方法应用Hilbert—huang变换提取故障零序电流在不同频率段内不同时刻的能量分布特征。应用遗传算法以故障分支、故障类型、故障距离、接地电阻和故障时刻为变量,以不同频率段内能量分布匹配程度为适应度函数,对Matlab／Simulink仿真所得各种不同故障条件下故障零序电流特征与原始故障信号进行特征匹配,利用遗传算法对故障条件进行自动搜索,以能量分布最为匹配的故障点作为输出,故障特征最为匹配的故障条件下的故障点位置即为输出的故障距离。该方法较大程度上提高了配电网不对称接地故障测距的准确性。     

配电网单相接地快速处置装置运行情况研究

为确保配电网单相接地保护装置的正确动作水平,需开展人工单相接地系统试验,对消弧线圈以及小电流选线装置的动作性能进行系统测试.以西安地区开展的真实环境下人工单相接地系统试验为基础,总结了消弧线圈运行中存在的各类故障及小电流选线装置自身故障、二次接线错误等问题.结合发现问题,进一步给出配电网单相接地故障快速处置改造施工和运...     

浅析配电网接地故障的解决方案

小电流接地系统具有供电可靠性高、故障时对设备冲击小的优点,但单相接地是长期困扰配电网稳定运行的主要故障之一。通过研究目前配电网现状及接地故障现象,提出解决方案,使配电网更加安全可靠运行,为广大客户提供优质供电服务。     

小电流接地保护跳闸给故障检测与保护带来的机遇与挑战

小电流接地系统单相接地故障由"带故障运行"到"快速就近隔离"处理原则的转变,一方面,使小电流接地故障保护问题受到足够的重视,为配电网更加安全可靠地运行提供有力保障;另一方面,也对接地故障检测与保护技术的可靠性提出了更高要求.在小电流接地故障保护领域中,针对已有故障检测算法的适用性不广、高阻接地故障保护方法的可靠性不高、...     

新应用场景下小电流接地选线技术研究

在中性点非有效接地系统中,发生单相故障时非故障相的电压会升高,无法快速选出故障线路和切除对电网设备的安全稳定运行造成威胁。与此同时,随着配电网网架结构复杂性变化、分布式电源接入配电网、电网数字化和配网自动化技术的快速发展,对小电流接地选线技术提出了更高的标准和严格的要求。文中分析了非有效接地系统故障特性。阐述了小电流接地选线的方法分类以及各类方法的优缺点,综述和分析了新应用场景下的小电流接地选线装置的存在和需面临的四方面发展问题,即多种判据融合选线问题、新能源接入的选线问题、基于IEC 61850的新一代选线装置发展问题、配网自动化技术发展问题,在今后的研究中应充分考虑与小电流接地选线技术的适用性和协调性发展。     

基于柔性接地的配网故障选线及类型判别

小电流接地配电网单相接地故障选线、弧光接地过电压和故障类型识别一直都是困扰运维人员的难题。为解决这些问题,提出了配网柔性接地技术,通过在配网中性点安装可控硅接地开关,在故障出线产生易被识别的脉冲信号,实现了单相接地故障选线。以此为基础,在母线通过可控硅软开关实现了故障点容性电流转移接地,消除了单相接地弧光过电压,同时利用可控硅开关的合理动作实现了故障类型的准确识别。     

保护装置中小电流接地选线功能的分析

当前电力系统的中性点接地主要有大电流接地与小电流接地这两种方式。而我国多数配电网主要采用的就是小电流接地,而这种系统特别容易出现单相接地故障,因此及时找出出现故障的线路,对于维持电力系统的正常运行意义重大。通过对目前常见的保护装置中小电流接地故障的选线功能的应用情况进行分析,并对选线功能提出些许意见与建议,希望能为相关工作者提供参考。     

基于改进EMD算法的小电流接地故障选线

小电流接地系统发生单相接地故障,故障电流暂态分量复杂、稳态分量不明显的特点为可靠选线带来困难。本文分析了小电流接地故障电流暂态分量特征,并提出一种基于改进EMD算法的小电流接地故障选线方法。EMD算法通过叠加电网特征高频信号解决了IMF模态混叠并可靠滤除了高频干扰。基于单相接地故障电流经改进EMD分解出的IMF在不同故障角下展现出不同的特征,分别利用故障时刻低频波形的单调性与线路故障特征能量作为判据进行小电流接地故障选线。基于Matlab/Simulink的配电网单相接地故障仿真验证了该选线方法的有效性。     

基于自动补偿的抑制弧光接地过电压新方法

单相弧光接地故障是我国配电网系统经常出现的故障类型,由于其具有不稳定性及危害性,如何抑制弧光接地过电压成为一个关系到配电网安全运行的难题。分析了传统中性点经消弧线圈接地方式在抑制弧光接地过电压方面的缺陷,结合自动调谐消弧线圈装置的基本原理,提出基于自动调谐装置的方法,对弧光接地故障电流中的高频分量进行提取,进而根据高频量对消弧线圈进行调节对其进行补偿。仿真结果表明,该方法可以有效抑制弧光接地过电压的暂态分量,从而到达灭弧的目的。     

适用于配电网故障指示器的PCB型罗氏线圈电流互感器设计

针对传统的故障指示器使用铁芯式电流互感器体积较大、高频特性不佳,不能满足配网故障电流检测需要的问题,基于罗氏线圈的工作原理,设计了多片组合式PCB型罗氏线圈及后端积分放大电路,建立了PCB型罗氏线圈电流互感器传递函数模型并通过Matlab进行仿真,制作了PCB型罗氏线圈电流互感器实物并进行试验测试其性能。结果表明,PCB型罗氏线圈电流互感器不仅可准确反映工频电流大小,同时还具备良好的高频特性,能够满足配电网故障定位的测量需求。     

一种双环网接线10 kV配电网中性点经小电阻接地的阻值选择

随着城市配电网10 kV电缆数量的增多,系统电容电流增大,中性点经小电阻接地方式逐步推广使用,不同的网架结构对小电阻阻值的合理选择带来了新挑战.选取一种双环网接线的10 kV配电网网架结构,首先通过工程计算方式分析了系统总电容电流并进行中性点小电阻阻值的选择,进而通过建立EM T P仿真模型,对10 kV配电网发生单相接地故障时的非故障相弧光过电压进行仿真验证,从而确定中性点经小电阻接地的阻值选取.     

特高压沪西站接地网接地阻抗测试

以上海地区首座特高压1 000kV沪西变电站大型接地网特性参数现场测量为例,介绍了该变电站接地网的基本情况、测试内容以及接地网接地阻抗测试方法。对变电站接地网接地阻抗测试用电流电压线布置和试验接线进行了阐述,并对3对异频电流法测试获取的接地阻抗数据进行了分析和校核。这为特高压变电工程1 000kV设备现场接地网交接试验及测试技术积累了经验。     

基于波形相似度的配网小电流接地故障选线技术研究

针对配网小电流接地故障选线准确性差的问题,该文在波形相似度理论基础上,研究了配网小电流接地故障选线技术。分析配网小电流接地故障高频分量、电流工作频率的变化量和非线性电阻产生的高频分量,给出了故障线路和非故障线路的暂态直流分量方向,在此基础上,利用暂态零序列电流波形伸缩变换选线原理判断小电流接地故障线路。通过模糊K均值聚类选线方法进行接地故障电路选线,设计矩阵隶属线路的隶属度,根据计算结果给出选线结果及流程。选择一个具有6条线路的接地系统进行实验,结果表明,当小电流接地电弧线圈的单相接地故障表现为间断性电流分量故障时,利用所研究的技术进行配网小电流接地故障选线的准确性高、可靠性好。