高压电网故障信号处理与保护系统研究

针对高压电网,分析了故障模型和处理方式,以高压电网故障信号处理为基础,设计了高压电网故障信号处理与保护系统.其中包括高压电网故障保护系统的状态转化分析、高压电网故障保护系统的硬件设计和高压电网故障保护系统的基本程序流程.通过实验测试和对结果数据的拟合,进一步分析了基于故障信号处理与保护系统的高压电网可靠性因素,以此指导...     

基于系统伪故障指标截断的电力系统可靠性算法

引入了系统伪故障状态和伪故障指标的定义,并给出了系统伪故障指标的计算公式。提出了基于伪故障指标的系统状态空间截断的电力系统可靠性评估算法,利用伪故障指标包含的信息,找出所有系统伪故障状态对系统可靠性影响较大的状态集合,通过对该集合进行系统行为分析,统计计算出电力系统的可靠性指标。该算法能对系统状态空间截断,在计算速度上取得了很大的进展,协调了可靠分析中的计算速度和精度的矛盾。通过系统伪故障指标还可以分析系统的薄弱环节。     

基于序列模式挖掘的电力系统连锁故障模式分析方法

研究连锁故障的传播规律,对于识别系统薄弱环节、制定连锁故障预防和阻断策略具有重要意义。在分析连锁故障发展过程的基础上,定义了连锁故障模式的概念,并基于序列模式挖掘技术提出连锁故障模式挖掘算法,实现对海量仿真数据的快速分析,有效辨识系统连锁故障模式。最后以IEEE 39节点系统和某省实际电网为例,利用该算法挖掘出系统主要连锁故障模式,并结合系统拓扑和潮流状态分析了系统连锁故障传播规律。测试结果证明,该方法对于分析系统连锁故障模式和辨识关键线路具有良好的效果。     

基于线路集群的连锁故障概率分析模型

在分析连锁故障传播机理的基础上,充分考虑到网络结构的拓扑关系,分析系统潮流转移时线路的自临界特性,结合连锁故障发展阶段的概率特点,提出了基于线路集群的连锁故障概率模型。通过对连锁故障过程的模拟,用过负荷和系统负荷损失指标对连锁故障进行风险评估,找到系统的薄弱环节,分析降低电力系统连锁故障风险的预防策略。通过对IEEE39节点系统和甘肃电网的算例演示,验证了所构建的连锁故障概率分析模型的可行性和有效性。     

MMC-HVDC系统直流断线故障特性分析

在柔性直流输电系统故障特性的研究中,对直流断线故障特别是模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)-HVDC系统的直流断线故障研究很少。基于对称单极主接线形式和模块化多电平拓扑结构,提出了系统直流断线故障发展过程中非故障直流母线上存在故障电流的新特性。首先,分析了非故障直流母线上故障电流产生的机理;其次,按照换流站运行及控制模式的不同,从直流场、交流场和换流阀3个方面对故障电流引起的系统电压电流变化特性进行了分析,并推导了故障电流的计算表达式;再次,从继电保护的角度分析了故障电流对整个柔性直流输电系统的影响;最后,基于PSCAD/EMTDC搭建了双端系统进行仿真,验证了故障特性分析的正确性。     

光伏系统直流串联故障电弧检测方法

故障电弧是光伏系统电气火灾事故的常见原因,研究可靠的光伏系统直流故障电弧检测方法对保障系统运行和人身安全有重要意义。首先搭建了光伏系统直流故障电弧实验平台,采集了故障电弧典型电信号;接着对其进行了稳定性分析、时变性分析、相关性分析和随机性分析,并以特征显著、计算量小、抗干扰强为比选条件,选取欧拉特征作为故障电弧检测的最优特征;然后构建了故障电弧检测算法,算法以多阈值判断体系为核心发掘故障电弧差异于系统暂态过程的特征模式;最后,将算法硬件实现后在系统中再进行实验测试。结果表明,所提出的算法对不同光伏系统工作点和电弧产生方式条件下的故障电弧均可在0.5 s内实现正确检测。     

一种基于多源信息的电网故障分析方法

电力系统现有各种故障分析系统数据源单一,各自独立运行,缺乏综合分析机制,导致对故障进行分析和处理的过程中难免不够全面,对保护动作正确性也缺乏一定的分析判断。为进一步加强电网故障分析水平,对电网故障进行更加全面的分析,介绍了一种基于多源信息的电网故障综合分析方法,对多个故障信息源的信息进行时间对齐后,验证故障信息可靠性,同时利用典型的故障过程进行保护动作正确性分析,很好地解决了故障录波主站系统、保护信息主站系统和SCADA系统进行故障分析时信息来源单一、缺乏综合分析的问题,有效提高了故障分析准确性及全面性。     

永磁容错电机故障识别与检测方法

阐述了永磁容错电机系统工作原理并且对其潜在的电气故障进行分析。在分析逆变器短路和开路故障以及电机绕组实际特性的基础上,提出了系统潜在故障的识别和检测方法。把TMS320F2812作为控制器,设计故障检测硬件电路,并对软件进行编程和调试。试验结果证明了故障识别和检测方法的正确性。     

可调节消弧线圈接地系统单相接地故障的辨识和选线

为了分析消弧线圈系统的特征,首先建立了非接地状态下和接地状态下消弧线圈系统的零序等效模型,定义了线路的m参数,利用零序等效模型分析了非接地状态下和接地状态下消弧线圈系统的特征差异,提出了根据中性点电压和两线路m参数比值的状态辨识配电系统的接地故障,它比传统接地判据具有更高的可靠性;分析了故障线路和非故障线路的特征差异,提出了根据线路m参数的相对最大值确定故障线路的选线方法,该方法不仅对金属性接地故障有效,对电阻接地故障也仍然有效,它弥补了现有故障选线方法的不足.通过仿真证明了所提出的接地故障辨识方法和故障选线方法的正确性,对实录数据的分析也证明了所提出故障选线方法的正确性.     

直线移相变压器整流系统二极管故障运行分析

为研究直线式移相变压器整流系统二极管故障时的运行情况,建立了基于有限元场路耦合仿真的直线式移相变压器系统模型,设计了小功率实验样机,分别对直线式移相变压器整流系统中二极管开路故障和短路故障进行仿真与实验。对二极管开路故障时系统输出电压及短路故障时各绕组的相电流进行仿真分析和实验验证,阐明了二极管开路故障和短路故障对系统造成的影响。研究结果可为二极管开路时系统带故障运行的可行性以及二极管短路时系统保护装置的设计提供了理论参考。     

对电网故障记录分析系统有关问题的探讨

通过对大同电网组网运行的故障记录分析系统的介绍和分析,给出了对该系统的基本技术要求,同时,对故障录波器数据的存储和故障点测距提出了建议。     

基于行波原理的架空线与电缆混合线路准确故障定位技术研究

本文对当前配电网系统架空线与电缆混合线路故障率高的现状进行了分析,并对架空线与电缆混合线路故障定位存在的技术难点进行了研究,提出了在配电网系统中应用行波故障定位技术实现故障区域快速定位和非故障区域快速恢复供电的可行性方法,有效地提高了某配电系统架空线与电缆混合线路故障定位的准确性和故障处理效率。     

DEH控制系统常见故障浅析

针对DEH系统中的一些常见故障进行了分析,指出故障的现象及产生的原因并推荐了常规的处理方法,并以古交电厂DEH系统为例对故障进行了分析,列举了故障的处理方法及改进措施,对电厂运行检修人员正确使用和维护DEH系统有指导作用。     

分布式牵引供电故障录波系统的设计

电气化铁路牵引供电系统对故障数据的记录仍然局限于故障局部分析,无法实现高层次的系统分析。分析了传统录波系统存在的不足,提出了异地同步启动触发录波的主要原理,以及详细的录波启动判据。给出了故障录波系统的构成方式、系统性能及主要功能说明。最后,给出了在北京西客站开闭所和衙门口牵引变电所装设的故障录波系统的运行实例。     

基于ARM的嵌入式系统在直流系统接地故障定位中的研究

介绍了基于ARM9和mC/OS-Ⅱ的嵌入式系统在直流系统接地故障定位中的应用。针对直流系统接地故障检测定位的低频信号注入法容易受到各支路对地电容和环网影响,采用了小波分析方法来实现对故障信号特征的提取。基于小波去噪原理,通过选取适当的小波函数,对支路电流信号进行分析和处理。通过仿真分析,表明该方法可以克服对地电容对接地故障检测定位的不利影响,实现故障支路的准确定位。目前的直流系统接地故障检测定位装置大都是基于单片机设计的,限制了先进算法的使用。引入ARM嵌入式系统,弥补了定位检测系统无法实现先进算法的缺陷。     

南桥换流站500kV换流变压器故障保护动作分析

对葛洲坝—南桥直流系统南桥换流站极Ⅰ换流变压器阀侧套管接地故障过程和保护动作情况进行了详尽分析描述。在简要介绍直流保护动作原理的基础上,分析了换流变压器套管转换性故障造成的阀侧接地故障的故障特征以及换流阀换相过程对故障电流的影响。通过对故障录波图的分析,推断故障性质及故障点位置,总结换流变压器阀侧接地故障时直流系统的响应情况,为迅速查清故障提供了理论基础,同时针对故障过程中反映出的逆变侧故障时投旁通对策略存在的缺陷进行了分析。现场对故障的检查进一步证实了所述分析结论,分析结果对工程设计及现场运行具有一定的指导意义。     

基于随机潮流和风险价值的含大规模风电系统高风险连锁故障评估

随着系统中风电渗透率的增加,风电出力不确定性对电力系统连锁故障演化路径的影响不可忽视。基于此,引入随机潮流和风险价值理论,构建一种高风险连锁故障事故链模型,分析含大规模风电系统连锁故障事件的风险程度。首先基于多点风电随机注入相关性的随机潮流方法,提出了前瞻故障实时概率和严重度的后续故障搜索指标,据其风险价值选取高风险故障作为下级故障。其次,为反映风电随机性对风险指标的影响,采用模糊聚类建立风电场景,计算系统失负荷损失风险指标。基于该指标可分析当前运行点处于安全运行区域还是连锁故障高风险区域,指导系统日内调度。最后以改进的IEEE 39节点系统为例,说明了所提模型和算法的合理性,并分析了风电渗透率和风电预测误差对连锁故障停电风险的影响。     

故障表信息化处理系统开发与应用

<正>国网湖南计量中心拥有国网公司系统首套专门对故障表计进行专业检测和分类的故障表信息化处理系统。该系统能够完成对故障表的信息采集、拍照存底功能、故障分类、故障表计分类、故障表存储、故障表信息快速录入和查询功能、统计分析等功能。该系统的建设补充了国网公司表计的全生命周期管理系统中故障表的处理流程,同时该系统可以对故障表分类存储进行统计,相关故障表故障类型统计数据可以很好地为国网公司分析表计     

一种继电保护故障信息智能分析方案及应用

为适应“调控一体化”运行体系的建设,改进现有输电网继电保护故障信息智能分析系统的不足,设计了一种继电保护故障信息智能分析系统的解决方案。采用了一体化平台,基于分层分布式结构,统一一、二次设备模型,故障录波按通道上传,在主站侧综合采用EMS系统、故障信息系统、故障录波系统等的开关量、模拟量等多源信息对电网故障进行诊断分析;提出了智能分析系统过渡阶段的兼容方案。该系统在福建电网的运行情况表明,该方案可以较好地实现继电保护故障信息系统的智能分析,对构建电力系统故障诊断智能辅助决策系统具有一定的指导意义。     

综合能源系统级联失效及故障连锁反应分析方法

随着能源互联网及综合能源系统建设的不断深入，不同能源系统之间的关联耦合特性进一步加深。现阶段综合能源系统研究中对故障在综合能源系统内的传播影响分析不够深入，且未考虑不同能源子系统的故障连锁。针对此问题提出综合能源系统级联失效及故障连锁反应分析方法。首先，以综合能源系统为研究对象，从宏观层面分析了综合能源系统的故障连锁失效机理，同时分别对天然气系统、电力系统及热力系统的故障影响进行了细致分析；其次，分别从拓扑完整性和失效级联影响度2个维度提出了综合能源系统连锁故障影响评价指标，并梳理了连锁故障影响的分析流程；最后，通过构建综合能源系统的测试算例，验证所提方法的有效性与实用性。