基于正序分量相位差的电压暂降源定位方法

针对复杂网架结构和多扰动源类型场景下传统电压暂降源定位方法失效的问题,提出一种基于正序分量相位差的电压暂降源定位方法。首先,应用线性电路的叠加原理,分析扰动源作用下电网有功功率传输规律,并以电压与电流间相位差表征电压暂降源相对位置不同时功率转移方式的差异;然后,引入瞬时对称分量法,得到不受扰动源类型和网架结构限制的电压暂降源定位判据;最后,通过仿真与实例验证证明了所提方法的有效性与准确性。     

基于扰动有功电流方向的电压暂降源定位方法

提出一种基于扰动有功电流方向的电压暂降源定位方法。通过电网故障的分析,得到电网故障过程中扰动有功电流变化的规律,分析结果表明扰动有功电流的流向可准确确定电网各种故障源点的方向。以此作为电压暂降源定位的依据,给出了扰动有功电流的算法和电压暂降源定位判据。仿真实验测试证明,该电压暂降源定位方法能准确定位由各种电网故障引起的电压暂降,也能正确定位其他扰动源(如大电机起动引起的电压暂降),尤其在不对称电压暂降时,优于现有的电压暂降源定位方法。     

电压暂降扰动源电压空间矢量辨识法

分析了不同暂降扰动源产生的电压暂降的幅值、相位和谐波特征,提出一种基于电压空间矢量的电压暂降扰动源辨识方法。该方法先对三相电压信号进行αβ变换构造出电压空间矢量和零序分量,利用离散傅里叶变换(DFT)将电压空间矢量分解成正、负序两个旋转分量,构造出幅值、相位和谐波特征量,将三者相结合可对造成电压暂降的扰动源进行辨识。时变电压空间矢量在复平面轨迹的三维可视化的描述可以对电压暂降全过程进行全面表征。利用Matlab/Simulink建立简单配电网的仿真模型,结果验证了所提出方法的有效性和正确性。     

计及分布式光伏发电低电压穿越能力的主动配电网保护方法

针对高渗透率分布式光伏发电并网造成主动配电网原有保护无法适应的问题,提出计及分布式光伏发电低电压穿越能力的主动配电网保护方法。根据分布式光伏发电低电压穿越控制策略对其故障特性的影响,定性分析了光伏发电故障电流与并网点电压的相位关系,推导主动配电网各馈线电流正序故障分量特征,结合电压信息,提出基于母线故障前电压正序分量与各馈线正序电流故障分量相位比较的保护方法。最后利用PSCAD建立主动配电网系统模型,对所提方法进行仿真算例分析,结果表明该方法正确、有效。     

配电网中电压暂降源定位方法比较

电压暂降已经成为最受关注的电能质量问题之一.电压暂降源位置的确定对暂降故障检测、诊断及制订缓和措施十分必要,同时有利于区分暂降责任,协调缓解纠纷.对现有的基于无功功率变化、基于系统参量斜率、基于实部电流分量和基于距离阻抗继电器四种电压暂降源的定位方法进行了原理分析和仿真比较,对其进行了分类并讨论了各自特点,证实了基于距...     

采用虚拟电压匹配的含双馈型电源电网暂降源定位

分布式新能源的大量接入和电力电子器件的广泛使用极大地改变了电力系统的暂态响应特性,使得以不含分布式新能源的电网作为研究对象的传统暂降源定位方法不再适用。基于双馈电源的故障机理特性提出一种新的暂降源定位法,首先建立了双馈风力发电系统的不对称故障数学模型,推导不同变换器控制策略下的机端电压统一解析式,分离电压暂态特征分量,指出稳态分量包含暂降位置信息;其次定义了虚拟电压用以表征故障位置信息,提出并网点和其他测点虚拟电压的计算和获取方法;最后采用各测点的虚拟电压构成待识别模式,与预设故障形成的典型暂降模式群进行匹配,确定暂降位置,并在含双馈电源的IEEE 33和IEEE 118节点系统中验证了文中定位法的可行性和有效性。     

适用于主动配电网的电流方向元件

分布式电源接入配电网以后,其结构单源辐射型网络转变为多源多方向网络,于是主动配电网在消纳分布式电源容量时方向信息采集成为必要,由于配电网广大节点没有安装电压互感器,传统功率方向元件不再适用。文中提出一种基于正序故障分量的电流方向元件,在无电压信息的情况下,利用电流正序故障分量和正序故障分量定义的基准量之间的相位差来判别故障方向,不仅适用于任何分支节点,而且不受负荷电流的影响。在PSCAD/EMTDC中仿真验证了方向元件动作的正确性。     

基于直觉模糊集熵测度的电压暂降源定位方法

电压暂降源定位有助于故障检测、诊断以及制定缓和措施,也有利于区分暂降责任,协调缓解纠纷。目前,电压暂降源定位方法所采用的重要思路就是根据对于暂降源位置敏感的物理量来确定暂降源与测点的相对方向。这些方法需要通过逐点定向才能实现最终定位。以全网多个测点的正序电压为特征量,定义基于直觉模糊集的熵测度指标,计算与离线建立的线路故障特征集的熵值,基于熵值大小的比较,提出了一种电压暂降源定位的新思路。数字仿真算例结果表明,该方法能够有效地实现电压暂降源定位且与已往的方法相比较,具有更普遍的适用性,不论网络结构以及故障类型都能有效地判断暂降源位置。方法原理简单,易于编程实现,定位准确率更高。     

基于序增量功率电流方向追溯电压暂降源的方法

电压暂降已经成为最受关注的电能质量问题之一。提出一种基于序增量功率电流方向追溯电压暂降源的方法。首先以电流、电压互感器的同名端确定一个监测点的正参考方向。监测点的正序增量功率电流为正,三相对称电压暂降源位于监测点正参考方向的相同方向,即下游,反之则在上游;监测点的负序增量功率电流为正,三相不对称电压暂降源位于监测点正参考方向的相反方向,即上游,反之则在下游。仿真及实验室模拟测试都证明:所提出的追溯电压暂降源的方法能准确地追溯辐射式配电网中由各种电网故障引起的电压暂降源。该方法计算简单、运算量小,适合于单片机完成,可嵌入在继电保护器中,由保护器完成电压暂降源的追溯。     

基于正序电压变化量的故障电压暂降源定位算法

随着越来越多敏感负荷接入电网,由电压暂降问题直接及间接带来的经济损失日趋严重。在各类电压暂降中,故障引发的电压暂降占比最大,对其进行准确定位是高效治理电网故障的必要前提。文中针对故障型暂降源提出一种基于正序电压变化量的定位方法,基于发生故障时各监测点的正序电压分布特性,建立监测点信息库和各支路故障距离定位模型;然后基于马氏距离与Pearson相关系数定义相似度指标,利用信息库匹配的方法对故障所在支路进行初选;最后采用遗传算法对最优故障距离目标函数进行寻优,定位故障源。利用IEEE 14节点仿真系统对所提方法的有效性与准确性进行了验证。     

基于改进扰动功率法的电压暂降源定位

面对引发电能质量问题的电压暂降,结合电力系统中常见的短路故障类型,提出一种改进的扰动功率法。取扰动电压和扰动电流的乘积作为扰动功率,根据线性电路的叠加原理,故障网络可以等效成正常状态和扰动分量的叠加,利用瞬时扰动功率或其半周波平均值的极性来定位暂降源,最后搭建模型,通过Matlab仿真,结果表明提出的改进的扰动功率法可以准确定位暂降源。     

独立运行微电网的故障特性分析及其线路保护研究

针对变流器接口电源区别于传统电源的故障特性和其分散接入微电网的拓扑结构使传统配电网保护难以快速可靠动作的问题,推导独立运行微电网不同类型电源支路的等效正序故障分量阻抗解析表达式,分析采用不同控制策略时,在故障前负荷情况、故障后输出电流幅值及外部等值阻抗影响下等效正序故障分量阻抗角的变化规律,并对微电网中不同位置正序故障分量方向元件的动作性能差异进行论证。进而提出一种基于线路正序电流故障分量与分布式光伏电源故障前电流相位比较的故障方向判断方法,并利用光伏支路电流突变量和光伏功率参考值突变量构造启动逻辑,形成闭锁式保护动作方案,可以以最小范围快速切除不同类型故障线路。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所提方案的正确性。     

光伏电站对送出输电线路选相元件的影响研究

通过某地区电网分析了光伏电站对送出输电线路相电流差突变量选相元件和序分量选相元件的影响。光伏电站的容量相对于系统容量很小,在送出主变中性点接地的系统中,当送出输电线路发生接地故障时,光伏电站侧零序等值阻抗远小于其正、负序等值阻抗,故障电流主要成分为零序电流,因而三相故障电流幅值、相位相近,致使选相元件误选相。以某地区光伏电站并网为例,在PSCAD/EMTDC中分别搭建了基于相电流差突变量和基于序分量的选相元件的仿真模型,并对两种选相元件进行测试。仿真结果表明两种选相元件的动作性能均受到严重影响。     

直流微电网低电压穿越控制仿真研究

为提高直流微电网低电压穿越能力和稳定性,提出正负序分离的直流微电网低电压穿越控制策略。通过变换器整体数学模型,将电网电压和并网电流进行正负序分离,依据电压跌落程度设置有功和无功电流设置。建立基于PSIM仿真模型针对该低电压穿越控制策略进行仿真分析,实验结果表明,当网侧发生单相和两相不对称电压跌落时,采用该策略系统可继续保持在并网运行状态,系统有功输出减少到1.8kW,无功功率的输出增加到0.8kVar附近,有利于电网电压的恢复,实现低电压穿越。     

基于直觉模糊粗糙集相似度的电压暂降源定位方法

为明确电压暂降责任,协调缓解纠纷,以进行故障检测、诊断及制定缓和措施,有必要对电压暂降源进行定位。现提出一种基于直觉模糊粗糙集的电压暂降源定位方法。该方法根据系统的网络拓扑结构及参数形成节点阻抗矩阵,基于节点阻抗矩阵计算不同线路故障时各监测点的正序电压,建立电压暂降特征信息数据库。利用电能质量监测装置采集的量测信息构造各线路的直觉模糊粗糙集和直觉模糊粗糙正理想集,计算其相似度,将相似度最大值所对应的线路判定为故障线路。在IEEE30节点标准测试系统进行数字仿真,验证了该方法的有效性和准确性。方法物理意义明确,编程简单,可应用于工程实践。     

西门子7SJ系列微机保护继电器小电流接地系统单相接地故障保护原理的分析

西门子系列微机保护继电器处理小电流接地系统单相接地故障的功能模块包括零序电压检测、零序电流检测、接地选相、接地方向判定及CT误差角补偿等.作者对以上各部分进行了详细介绍,并着重分析了其利用零序功率分量方向进行接地方向判定的原理方法.     

基于运行扰动数据分析的低压台区拓扑辨识方法研究

传统的低压台区拓扑识别方法具有精确度低、抗干扰能力差、效率低等一系列问题。针对上述问题,提出一种基于电流运行扰动数据的台区拓扑辨识方法。首先,利用改进的灰色关联分析法对测量终端采集的低压出线柜、分支箱、光力柜、表箱的电流扰动数据进行分析,计算低压台区不同部分数据的相关性,实现台区供电隶属关系识别。进而,通过电流确定台区中各部分的进出线连接关系,实现对台区拓扑的识别。算例结果表明,利用电流扰动数据进行台区拓扑辨识具有准确度高、效率高的特点,因此在实际应用更具价值与潜力。     

Fault localization in electrical power systems: A pattern recognition approach

Electrical power system is one of the most complex artificial systems in this world, which safe, steady, economical and reliable operation plays a very important part in social economic development, even in social stability. The fault in power system cannot be completely avoided. In this paper, we developed a method to resolve fault localization problems in power system. In our researches, based on real-time measurement of phasor measurement units, we used mainly pattern classification technology and linear discrimination principle of pattern recognition theory to search for laws of electrical quantity marked changes. The simulation results indicate that respectively study on the phase voltage, positive sequence voltage, negative sequence voltage, phase current, positive sequence current, negative sequence current of single-phase grounding faults and the positive sequence voltage, positive sequence current of three-phase short circuit faults, the pattern classification technology and linear discrimination principle are able to quickly and accurately identify the fault components and fault sections, and eventually accomplish fault isolation. In the study of electrical power systems, pattern recognition theory must have a good prospect of application.