农村10kV配电网故障定位技术

配电网发生故障后,如何快速准确的对故障进行定位与隔离至关重要,本文首先分析了故障定位系统逻辑组成及特点,并将重点分析研究了配电网故障定位方法及在配电网故障定位系统中的应用。     

基于特征暂态零模电流偏态系数的有源配电网单相故障定位方法

含分布式电源的配电网是新型电力系统的重要组成部分,但分布式电源接入导致配电网的故障形态变得复杂,特别是使得中性点经消弧线圈接地的配电网单相故障特征进一步被弱化,配电网单相故障定位变得愈加困难。现有方法存在灵敏度不足或特征量提取与处理困难的问题,通过解析有源配电网单相故障暂态过程中零模电流的分布特点,发现故障点上游和非故障区段的暂态零模电流始终呈振荡衰减且极性相反的特征。进而引入偏态系数刻画暂态零模电流的振荡衰减特征,构造了基于特征暂态零模电流偏态系数的单相故障定位判据,并提出了有源配电网单相故障区段的灵敏定位方法。理论分析和仿真结果表明,该方法在显著降低故障特征量提取及处理难度的基础上,仍能可靠实现有源配电网单相故障区段定位,具有整定计算简单和抗通信干扰能力强等优点,为新一代配电网单相故障快速定位提供理论依据。     

基于微扰法的低压有源配电网故障定位方法研究

从阐释接入分布式电源的三相对称低压配电网的故障判断依据入手,围绕故障检测的基本方向、故障检测方法选取、配电网供电恢复技术3个层面,分析了基于微扰法的不对称低压有源配电网故障定位的具体方法,并针对基于微扰法的低压有源配电网故障定位方法进行了仿真验证,为精准定位故障提供参考。     

基于矩阵算法的有源配电网故障定位容错方法

故障区段定位对于配电网发生故障后的故障处理与恢复供电具有重要意义。针对有源配电网的故障定位方法中,矩阵算法计算速度快但容错性差、智能优化算法容错性高但定位速度慢且在大规模配电网中存在局部收敛的问题,提出了一种将矩阵算法和智能优化算法的优点相结合的定位方法。首先,在有源配电网发生故障后,利用馈线终端设置(Feeder Terminal Unit,FTU)上传的告警信息,运用矩阵算法快速定位故障区段。然后运用开关函数对矩阵算法的定位结果进行校验,避免因矩阵算法容错性差而输出错误的定位结果。校验不通过的定位结果将全部列入可疑故障集合,该集合的维度大幅低于配电网的维度,再运用灰狼优化（Grey Wolf Optimization,GWO）算法对该集合进行优化处理,从而输出最终的定位结果。在MATLAB上进行仿真测试,仿真结果表明此方法能在有源配电网中实现故障区段的快速定位,且具有一定的容错性。     

柔性配电网故障定位技术评述

为了使FDN安全可靠稳定运行,对柔性配电网(flexible distribution network,FDN)进行分析,但当FDN发生故障时进行故障的隔离和恢复存在很大困难,因此研究FDN故障定位技术具有重大的现实意义。首先对FDN的概念进行分析研究,对比传统配电网的运行方式闭环设计开环运行模式所存在的难题,对FDN的基础技术结合最新研究方向进行分析研究,传统配电网如何转变为FDN进行说明;然后文章总结研究传统配电网故障区段定位、故障定位;对故障区段定位、故障定位所涉及的主要研究方法进行分析,通过文献研究其适用范围和优缺点,并针对这些提出对应的建议,并结合上述分析,研究FDN故障定位技术和其所存在的缺陷以及未来所要研究的主要方向。最后指出当前柔性配电网和有源配电网研究主要存在的问题及未来研究的方向。     

基于SVM 的有源配电网故障定位及判别分析

分布式电源的应用使得有源配电网普及,但有源配电网故障特征具有明显特点,传统故障判别定位方法不 再适用,因此如何准确快速判别并定位有源配电网故障,尽量降低故障损失,成为研究热点问题.对此,提出以有源 配电网故障电压为特征量,基于支持向量机(SupportVectorMachine,SVM) 进行故障判别及定位的方法.基于距 离可分性判据,选取最优故障特征.基于实时故障特征数据与历史故障特征数据的SVM 相关性,分类判别配电网运 行状态、故障类型并定位故障.     

基于飞蛾算法的有源配电网故障定位

本文提出一种基于飞蛾算法故障有源配电网故障定位的方法.首先介绍了飞蛾算法的基本原理,并分析配电网故障定位问题的原理和数学模型,最后介绍基于飞蛾算法的有源配电网故障定位的流程.在MATLAB2019b上仿真,算例结果证明:飞蛾算法寻优速度更快,定位更准确,容错率更高.     

基于故障电流幅值比较的有源配电网故障定位方法

分析了分布式电源(DER)的短路电流特征和DER准入容量限制。通过分析有源配电网非故障区段与故障区段两侧开关短路电流的幅值关系,提出利用流过线路区段两侧的短路电流幅值比较进行有源配电网故障定位。MATLAB/Simulink仿真结果表明,该方法在DER准入容量满足公共连接点处的电压变化量要求的情况下,可以实现有源配电网故障定位。     

基于GIS的配电网故障定位系统

针对配电网的故障定位问题,综述了配电网常见的故障类型和常用的故障定位方法,介绍了基于地理信息系统（GIS）的配电网故障定位系统的基本配置结构,以及故障定位方法、故障隔离原理和供电恢复原则,提出了系统应用中应注意的几个重要问题。实际应用表明,基于GIS的配电网故障定位与处理效果较为理想。     

计及信息畸变的低压有源配电网故障定位方法

故障监测信息畸变是影响低压有源配电网故障定位准确性的重要因素,在分析故障监测信息及其畸变类型的基础上,基于信息畸变因子建立了畸变信息模型,设计了计及信息畸变的故障定位模型,提出了计及故障监测信息畸变的低压有源配电网故障定位方法.针对低压配电网多分支的结构特点,在建立分支结构故障等效模型的基础上,提出了故障定位的分层求解...     

量子计算和免疫优化算法相结合的有源配电网故障定位

针对现有配电网区段定位算法在有源配电网故障定位时存在的定位耗时长和易陷入局部最优等问题,提出了一种基于量子免疫优化算法的故障定位方法.首先,根据馈线终端单元(feeder terminal unit,FTU)上传至主控制器的故障信息畸变问题,将畸变故障信息的误报、漏报计入故障变量,构建具有容错能力的适应度函数;其次,结...     

基于边缘计算和深度学习的有限信息配电网单相接地故障区段定位

目前围绕量测条件受限的配电网展开的故障定位研究较少,且传统的主站集中式故障定位系统在实时性与安全性等方面存在不足。针对上述问题,提出一种基于边缘计算和深度学习的单相接地故障区段定位方法。首先,构建基于分区修正的边缘计算单元配置多目标优化模型。该模型通过分区修正方法降低了故障定位系统的通信时延,提升了数据传输安全性,进而保障配电网安全运行。其次,将基于数据驱动的智能算法应用于配电网故障区段定位,选择易获取的相电流稳态有效值在故障前后的变化量作为故障特征,利用全连接型深度神经网络学习样本特征与标签间的映射关系,得到离线训练好的定位模型并储存在边缘节点以实现快速故障定位。最后,以IEEE33节点系统为例进行仿真。算例结果表明该模型在分布式电源接入、高阻故障、噪声干扰以及拓扑改变等情况下均具有良好表现。     

基于正序阻抗比的有源配电网不对称短路故障区段定位方法

随着分布式电源(DG)大量接入配电网,传统配电网向有源配电网方向转变。然而,受DG随机性、多态性的影响,配电网故障类型多样、故障特征复杂多变,现有故障定位方法存在一定的局限性。因此,本文提出了一种基于正序阻抗比的有源配电网不对称短路故障定位方法。首先,分析了不对称短路故障下DG的输出特性,建立了逆变型DG故障等值模型,建立了各自不对称短路故障下有源配电网的等效电路,分别推导了DG上游故障与DG下游故障时DG输出电流的解析表达式;进而分析了DG上游故障与DG下游故障两种情况下的正序等效阻抗特征与差异,构建了新的配电网不对称故障定位特征量,提出了适用于DG接入的配电网不对称故障定位方法。理论和仿真分析表明,该方法不受不对称短路故障类型、DG功率变化、负荷大小的影响,能够准确定位故障区段,且原理简单、边界清晰、整定容易,具有较高的可靠性和适应性。     

低压有源配电网在线故障区间定位与识别方法

配电网的故障定位与故障类型识别对配电网故障的全面综合诊断有着重要的作用,有利于故障的小范围隔离与快速检修。分布式电源在配电网低压侧的分散式接入将现有低压配电网变为低压有源配电网,其故障特性的改变给继电保护的协调配合带来了极大的挑战,并导致原有的配电网故障定位与故障类型识别方法不再适用,需要对低压有源配电网内的故障定位与识别方法进行研究。该文提出了一种适用于低压有源配电网的在线故障区间定位与识别方法,该方法仅需电流测量,首先将低压有源配电网划分为多个双端无分支区段,利用各个区段的电流相角差值进行快速的故障区段判定与故障选相;在故障区段内,利用故障相与节点零序电流对故障的具体类型进行快速识别;最后,综合各个区段的故障判别结果可得系统内的故障位置与对应的故障类型。经仿真验证,所提出的方法正确、有效,能够适用于三相平衡或不平衡、并网或孤岛运行、树状或环状结构的低压有源配电网。     

基于贝叶斯全解析模型与多因素降维的有源配电网分布式故障区段定位方法

随着配电网规模的扩大与分布式电源的并网运行,传统集中式故障区段定位方法难以满足故障诊断准确性和可靠性的要求。对此文章提出一种基于贝叶斯全解析模型与多因素降维的有源配电网分布式故障区段定位方法。首先构建基于多代理机制的分布式故障诊断模式,提出故障区段定位基本原理;其次考虑FTU多种类型信息畸变情况,提出基于故障假说的贝叶斯全解析模型,并利用故障矛盾理论与故障电流序列特征对模型进行降维与化简;最后论述多代理机制下故障定位方法的实现流程,准确定位配电网故障区段。仿真结果表明,该方法具有较高的容错性,且能够有效改善集中式算法的单点失效问题,适用于规模化有源配电网。     

基于区域的树状配电网故障自动定位系统研究

对农村配电网络故障自动定位系统进行简要分析,提出建立以区域为根的树状配电网络模型.将主配电网与区域配电网分开考虑,运用区域序号矩阵、动态变长数组、开关位置数组和开关性质数组来描述,给出故障定位和隔离的数据流程.仿真结果证明这种基于区域的树状配电网故障自动定位系统快速、准确和实用,能够有效解决配电网因T接分支而定位难的问题.     

基于模型识别的有源配电网单相接地故障定位方法

分布式电源(distributed generation, DG)大量接入使配电网继电保护面临严峻挑战。单相接地故障发生概率大,但故障信息十分微弱,特别是在DG多样化故障输出特性的影响下,有源配电网单相故障定位的准确性常难以保证。为此,提出了一种基于模型识别的有源配电网单相接地故障定位方法。分析了配电网单相接地故障下DG的输出特性,建立了在不同故障位置下有源配电网的正序增广网络,构建了故障位置关于馈线出口以及DG输出电流的函数,建立了配电网单相接地故障位置模型,利用不同故障位置下短路电流矢量占比系数的差异性构建了新的故障定位判据。通过将单相接地故障定位问题转化为故障位置模型系数的求解问题,提高了故障定位的准确性和实用性。理论和仿真分析表明,在不同故障位置、不同过渡电阻下均能准确定位单相接地故障,具有原理清晰、故障特征量采集便捷、灵敏性和可靠性高的优点。     

基于零序电流分布的有源配电网接地故障定位

有源配电网单相接地故障特征弱、特性复杂,更容易导致测量点采集到的故障信息发生畸变,基于就地或局部特征进行故障定位易受信息畸变的影响,导致定位困难。借鉴智能算法在配电网相间短路故障定位中的应用,提出了基于暂态零序电流广域分布的有源配电网接地故障定位方法,受信息畸变影响小且定位准确。根据有源配电网发生接地故障时各个馈线测量点采集到的零序电流信号,利用闭合打开差运算(closing opening difference operation,CODO)提取暂态零序电流方向。基于暂态零序电流的分布规律并应用图论中的最短路理论确定疑似故障区域,减小用于故障定位解空间的规模,并提出了一个新的适应度函数进行故障定位,使其对畸变信息更敏感。在解空间中采用改进二进制海洋捕食者算法(improvedbinarymarinepredators algorithm,IBMPA)搜索故障馈线,通过混沌映射、自适应t分布以及分组学习策略提高其跳出局部最优的能力以及全局搜索的速度,实现了准确故障定位。最后在IEEE119有源配电网上进行仿真测试,结果表明该方法能够有效提升配电网接地故障定位准确性和速度,同时对于畸变信...     

计及配电线路参数影响的有源消弧算法分析与改进

考虑到配电网馈线自身阻抗及三相耦合作用的影响,对基于有源逆变器的单相接地故障全补偿零残流消弧算法进行了深入分析,并提出了改进思路。推导了全补偿故障消弧时有源逆变器的等效注入电流公式,表明有源消弧注入电流是由故障相电压和短路点的零序输入阻抗唯一确定。分析了有源电流和有源电压消弧算法,提出需利用消弧线圈电流折算、故障过渡电阻测量、单相接地故障区段定位等方法优化有源电流消弧算法;可通过监测负载电流和定位单相接地故障位置来优化有源电压消弧算法。研究结果对配电网单相接地故障有源消弧方法的改进提供了重要的理论依据。     

基于改进哈里斯鹰优化算法的有源配电网故障定位

针对改进的遗传算法、二进制粒子群算法等智能优化算法在复杂的有源配电网中故障定位的准确率不高、易于陷入局部最优、收敛速度慢以及定位时间长等问题,提出一种基于改进哈里斯鹰优化算法的有源配电网故障区段定位方法。首先,通过Tent混沌映射改善初始种群和将逃逸能量非线性化,以加快哈里斯鹰优化算法的收敛速度。其次,通过结合黄金正弦算法跳出局部最优。最后,所提方法在IEEE33节点有源配电网模型上进行了仿真测试验证,表明改进后的哈里斯鹰优化算法能很大程度地加快收敛速率,故障定位方法具有很高的容错率。