基于导数与模式识别的形态学—小波消噪故障电流行波标定方法

采用高灵敏度输电线路故障电流行波信号突变量检测工具,会放大噪声。为了达到有效地滤除噪声,实现精确测距的效果,提出了利用形态学—小波对加噪后的行波信号去噪,在行波波头附近做一阶导数处理,并结合模式识别的方法实现行波检测和波头到达时刻准确标定。仿真结果表明,所提出的消噪算法能够有效滤除尖脉冲不利影响,准确反映故障行波突变信号,且保持原信号不失真。导数法与模式识别相结合的方法,可以实现对行波波头到达时刻的准确标定,为故障行波测距提供了可靠保证。     

珠海220 kV高压XLPE电缆故障行波 测距方法研究

研究了高压XLPE电缆故障行波测距方法,对于快速定位故障具有重要意义。将小波变换应用于行波测距的算法中去,由于其模极大值能够准确地反映初始行波的极性和到达时间,该方法利用初始电压行波和电流行波的极性方向来判断线路是否发生故障,它不受后续折反射波的影响,特征明确。利用EMTP软件对模型进行仿真,对仿真后的结果采用小波变换进行分析,能比较准确地判断线路是否发生故障。对珠海环琴线、望环线的电缆线路进行了模拟故障的行波测距实验。结果表明,采用小波算法有效提高了测距的精度。     

基于差分和变换的高压输电线路故障行波测距方法

针对高压输电线路行波测距法中不易精确检测含噪行波的问题,提出一种新的行波奇异点检测方法。对于含噪故障行波信号,其奇异点处前向差分和后向差分之和不为零,通过求解一段时间视窗内以奇异点时刻为中心的行波差分和,得到行波的差分和信号,且无需对行波信号降噪处理。基于奇异值分解降噪和Donoho阈值处理,可将差分和信号中噪声全部滤除,从而获得精确的行波奇异点时刻。采用三个测点行波测距算法,可实现行波波速在线计算和精确的测距结果。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。     

基于光纤时间同步的双端行波故障测距方法

针对传统双端行波测距技术中线路双端时钟需精确对时的问题,将双端行波测距方法与光纤通信技术相结合,提出了一种基于光纤时间同步的双端行波故障测距新方法。该方法首先利用小波模极大值理论检测故障初始行波到达线路两端的时刻和极性,并根据极性判断故障线路;然后,在故障初始行波到达线路两端后,经光纤通道分别向对端发射脉冲信号,利用相关算法自动检测脉冲信号到达对端的时刻,并根据光纤通道传输时延确定故障初始行波到达线路两端的绝对时刻;最后根据双端测距方法确定故障距离。仿真结果验证了该方法的可行性。研究成果具有较高的工程应用价值。     

输电线路暂态信号检测方法比较分析

输电线路发生故障产生的暂态行波是一个突变的、具有奇异性的信号,正确检测出信号的突变点即暂态行波波头是利用行波进行保护和测距的核心。对电网中断路器操作、电容投切、一次电弧、单相短路、雷击等产生的暂态信号进行了仿真．并分别利用小波变换模极大值、小波变换Lipischitz a、小波变换能量谱检测行波波头进行比较分析。EMTP仿真分析表明,三种方法均有提取行波特征,且采用小波能量谱检测输电线路暂态行波波头到达的时刻最精确,故障定位精度最高。     

基于小波变换和TEO的输电线路故障测距方法

针对波速对故障测距的影响,利用一种不含波速的行波定位方法研究输电线路的单相接地故障测距问题。先采用小波变换对故障处电压进行变换,提高了故障处电压的时间分辨率,进而采用Teager能量算子(TEO)提取能量特征,判断初始行波到达线路两端的时间,通过故障发生时间和初始行波到达线路两端的时间即可得到故障距离。Matlab/Simulink仿真试验结果表明,该方法具有较高的精确度。     

基于数学形态学的输电线路单端行波故障测距研究

提出了一种用于单端行波故障测距的多分辨相关函数算法和用于处理实际行波的形态滤波结构元素选择方案。该相关算法采用多时窗处理方式,着力解决宽时窗下相关算法容易出现极值点偏移问题。针对实际故障线路中行波相关法容易受行波波形畸变影响的问题,利用数学形态学设计了前置滤波器,该滤波器较好地抑制了行波波形的畸变,同时保持了行波的主要特征。在有效滤波的基础上采用具有多分辨能力的行波相关法,实现了单端行波故障测距可靠性和准确性的统一。通过对输电线路实测故障数据的处理,证明该方案能同时保证测距可靠性和准确性,具有很高的实用价值。     

一种架空线——电缆混合线路的组合行波测距方法

为克服双端行波测距精度受电力线路长度误差及其两终端时钟同步偏差影响的缺陷,在分析混合线路故障行波传播特性的基础上,提出了一种混合输电线路的组合行波测距方法。该组合行波测距方法首先利用双端测距原理判定故障发生区段,然后判别各母线侧接收到的行波反射波的来源,最终利用单端行波测距方法计算架空线—电缆混合线路的故障距离。500kV架空线—电缆混合线路组合行波测距仿真计算结果表明,组合行波测距方法的测距精度明显高于传统测距方法的测距精度,可用于工程实践。     

基于SR-WT的输电线路双端故障定位方法

电力系统中行波在传输过程中往往伴随着大量的高频噪声,导致进行故障测距时信号波头不易识别,从而产生测距误差。对此,提出一种基于随机共振和小波变换(SR-WT)的故障测距方法,即先通过随机共振处理含噪信号,将噪声的能量转移到行波信号上,从而实现初步减弱噪声信号提高行波信号的功能;再通过小波变换进一步分解得出所需行波信号波头信息,进而通过双端法进行故障测距。仿真试验结果表明,该方法能够在强噪声干扰下准确提取出所需的行波信号信息,有利于提高测距精度。     

基于非接触式行波采集的分布式高压直流故障测距方法

为提高高压直流输电线路故障测距的精度和供电可靠性,提出一种基于非接触式行波采集的分布式高压直流高阻故障测距方法。该方法采用分布式安装方式,基于空间电压、电流行波电磁场的宽频带检测技术,采用宽频带电磁场传感器实现对暂态行波信号的无失真采集;研究了动态自适应波速算法,利用行波采集终端分布式安装的特点,通过在线测量不同线路区段的实时故障波速,对故障段的行波波速进行矫正计算,避免了波速误差对测距结果的影响,有效提高了测距精度。分布式行波采集终端不需要安装在输电线路上,避免了设备安装和维护导致的停电。仿真及现场试验验证了方法的有效性和实用价值。     

基于行波时域分析和VMD的多分支输电线路故障定位

考虑多分支输电线路的行波时域特性,提出一种基于行波时域分析和VMD的多分支输电线路故障定位方法,利用主干线路时域信息和支路频域信息进行故障定位。首先,分析了主干线路的行波时域特性,根据故障后到达主干线路首末端的初始行波时间差判定故障区段;然后,利用VMD分解故障电压行波信号,通过MUSIC谱估计获得其固有频率主成分;最后,利用初始行波时间差、固有频率主成分与故障距离的关系来确定主干线路和分支线路故障位置。仿真试验结果表明,该方法提高了行波时域分析的可行性,避免了固有频率的频谱混叠问题,具有较高的定位精度,为多分支输电网的故障定位提供了新思路。     

送端不对称和受端对称四回线构成的混合线路故障测距新方法

针对送端不对称和受端对称的同杆四回线构成的混合四回线线路故障测距问题,提出等效的同杆四回线线路模型,基于故障点的相阻抗和故障距离成正比的关系,利用实测同步双端电气量构造双端故障测距算法,从原理上消除了测距算法易受过渡电阻影响的问题。大量的PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该测距方法的测距精度不受故障回路选择和过渡电阻等因素影响,验证了该方法的可行性和精确性,为混合线路故障测距提供了一种新方法。     

一种基于时间轴整定的T型混合输电线路故障测距方法

为解决带T型分支的多段式架空线-电缆混合输电线路故障测距问题,提出了一种基于时间轴整定的T型混合线路故障测距方法。首先,根据三个假定的端点故障位置整定出以线路任意两端时间差为基准的三个时间轴,使得在线路任意一点发生故障时总能在其中两个时间轴中找到对应点;其次,以线路三端得到的三个时间差在对应时间轴中的位置作为故障区段判据,三个判据可保证判断故障区段的准确性;最后,根据时间轴中各点与线路长度间的线性关系得出以两个时间轴为基准的两个测距结果,并将测距结果取平均值。算例仿真结果表明,所提方法正确可行、原理简单,适用于各种带T型分支的混合输电线路结构,且不受过渡电阻的影响。     

基于神经网络的输电线路行波故障测距方法

针对单端行波测距法难以区分故障点反射波和对端母线反射波的问题,提出一种利用神经网络非线性拟合能力实现故障定位的测距方法。首先利用相模变换获取故障反向行波,对反向行波进行小波模极大值变换;然后提取模极大值突变时刻和对应极性,从中选取3个有效时刻构成满足时差、波速与线路长度关系的一组"有效时差对";最终配合极性信息构造神经网络的输入样本,对网络进行训练和测试后,可利用该网络输出故障距离,从而实现故障定位。仿真结果表明,该方法适用性强,有较高的可靠性和精确度。     

一种基于序分量关系的单端输电线路故障测距算法

为准确确定输电线路故障点位置,提出一种基于单端电气量的输电线路故障测距算法,该算法采用分布参数模型,通过保护安装处的电气量计算各序分量,然后推导出故障点各序分量值,利用不同故障类型的序分量的关系获得故障测距的电气序分量关系,根据过渡电阻不含电抗的特点,构造出基于过渡电阻虚部为零的测距方程。利用PSCAD和RTDS软件对算法进行数字仿真表明,该测距算法合理、有效。     

220kV输电线路不明原因高阻接地故障仿真分析与应用

当输电线路发生单相高阻接地故障时,由于故障特征量不明显,故障测距误差大,输电线路故障分析与查找较困难。针对220kV输电线路发生的2次不明原因高阻接地故障跳闸,应用电力系统全数字实时仿真装置进行电磁暂态—机电暂态混合仿真分析,一方面验证了保护动作行为的正确性,另一方面通过对比不同故障位置的仿真波形,确定了故障大致位置,结合现场巡视,最终确定了故障原因,并提出了相应的防范措施,有效杜绝了类似故障的重复发生。     

不同电压等级部分耦合输电线路故障测距

针对两条输电线路电压等级不同、参数不对称的情况,首先利用采样值计算得到故障前后线路两端的电压、电流突变量,利用单回线的传统对称分量法解耦成序电压、序电流,从母线两端分别推算出耦合部分线路的两端电压、电流,然后利用新的六序分量法,将得到的电压、电流解耦成新的六序分量,最后采用输电线路双端测距方法,即利用从两端计算出故障点处电压相等的性质,获得故障测距公式,从而进行故障测距。仿真结果表明,该算法与故障点过渡电阻、故障类型以及系统的运行方式无关,可解决不同电压等级部分耦合输电线路的故障测距问题。     

同杆平行双回线的故障测距综述

输电线路发生故障时,快速准确地确定故障地点并排除故障,对及时恢复供电,提高供电可靠性具有重要意义。该文总结了平行双回线故障测距算法的研究状况,根据测距所需信息来源、测距原理及采用线路模型的不同对平行双回线的测距算法进行了分类,并详细介绍了六序故障分量法的基本原理,最后结合近几年的研究现状对双回线故障测距算法的发展趋势进行了展望。