基于故障相电压极化量的 谐振接地系统高阻故障方向检测方法

针对谐振接地系统高阻接地故障的发生概率大、零序电压检测难度高的问题,提出了基于故障相电压极化量的谐振接地系统高阻故障方向检测方法。利用谐振接地系统高阻故障等值电路,分析了故障暂态时间内故障相电压分别与故障上、下游线路零序电流的极性关系,发现故障相电压与故障上游线路零序电流波形相似程度较高,与下游线路零序电流波形相似程度较低。据此,可以将故障相电压作为极化量,通过分析故障暂态时间内线路检测点所测零序电流与故障相电压的相似程度来进行故障方向检测。相较于以往的故障检测方法,所述方法提高了谐振接地系统高阻接地故障检测的可靠性。数字仿真与现场人工试验验证了该方法的可行性。     

基于相电压差值极性的配电网单相接地故障检测方法

针对现有配电网自动化设备和方法难以快速准确检测线路单相接地故障的问题,提出一种基于相电压差值极性的配电网单相接地故障检测方法。通过分析配电网线路单相接地故障时的电压幅值特征,考虑中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统的区别,揭示线路单相接地故障时故障相与非故障相的电压幅值关系。利用故障相与非故障相的电压幅值特性,定义线路的电压差值极性系数,建立相应的单相接地故障检测判据,实现线路单相接地故障的快速检测。仿真结果表明,所提方法能够有效检测线路单相接地故障,检测结果不受中性点接地方式、负荷波动和故障角度的影响,具有较好的抗高阻故障能力。现场试验表明,所提方法可在3 ms内检测线路是否发生单相接地故障,可有效检测2.5 k过渡电阻的单相接地故障,具有较好的工程适用性。     

基于回路直流电阻测量的输电线路单相接地故障离线故障定位

首先基于线路绝缘电阻测量进行故障检测和诊断——识别故障类型和故障相,然后针对发生率最高的单相接地故障,提出基于回路直流电阻测量的离线故障定位方法。定位前先对线路直流电阻和大地回路电阻进行测量,随后考虑接地电阻影响,分别利用故障相构建两回独立电压方程组,通过求解方程组计算故障距离。基于PSCAD/EMTDC搭建仿真模型进行验证,证明了方法正确性,同时将该方法在现场进行了应用,证明了方法的有效性,对于及时清除新建和大修线路的故障并保证线路的及时投运有重要作用。     

基于故障信息的高阻接地故障辨识与定位方法

高压输电线路发生高阻接地故障时,由于受过渡电阻的影响,线路保护动作行为较为复杂,故障测距结果往往误差过大。针对以上问题,提出了一种高阻接地故障辨识和故障定位的方法。该方法的核心思想是基于故障录波数据,计算故障区域各条线路两侧电流矢量和及跳闸线路两侧零序电流比值,然后根据序网络故障分析和差动保护原理,利用电网分布式继电保护计算系统进行故障辨识和定位。计算和现场巡线结果表明该方法受过渡电阻和负荷电流的影响很小,故障定位精度较高,可满足现场的应用要求。     

基于红外多谱技术的铁路输电线路故障检测

针对当前铁路输电线路故障检测误差大、准确度低等不足,提出了基于红外多谱的铁路输电线路故障检测方法。首先利用红外多谱技术采集铁路输电线路图像,从图像中提取铁路输电线路故障特征,然后采用主成分分析算法对铁路输电线路故障特征进行筛选,得到最优检测特征向量,最后采用支持向量机对铁路输电线路故障检测样本进行学习,得到铁路输电线路故障检测的分类器,并进行了铁路输电线路故障检测验证性实验,该方法的铁路输电线路故障检测率超过了90%,铁路输电线路故障的误检率和漏检率大幅度减少,故障检测时间短,整体效果要优于当前其他检测方法,是一种效率高、结果优的铁路输电线路故障检测方法。     

基于虚拟能量变化率的谐振接地系统高阻接地故障选线方法

谐振接地系统的高阻接地故障由于消弧线圈和接地阻抗作用,故障电气量较微弱,故障检测与选线困难。通过对高阻故障的暂稳态特征以及故障线路对地支路的瞬时和永久性改变的分析,总结出健全线路和故障线路对地电容参数的瞬时变化规律及特征。进而构造表征故障前后各线路对地电容参数变化的虚拟能量分量,并分析虚拟能量变化率的变化规律。最后,提出了利用线路虚拟能量变化率峰值占比来确定故障线路的判据,并用于设计故障选线方法。所述方法在保证选线正确的同时,扩大了检测范围并增强了抗三相不平衡干扰的能力,仿真结果和现场实测数据验证了方法的准确性与可靠性。     

配电线路有源型故障定位系统应用分析

在归纳总结现有配电线路故障定位方法,简要分析不同方法优缺点的基础上,重点分析有源型故障定位系统的现场应用情况,提出了有源型故障定位系统检测接地故障的优点及存在的主要问题,最后针对目前配电网故障定位存在的问题,探讨配电网故障定位技术的研究方向和发展前景。     

基于模型辨识的配电线路永久性故障判定方法

为提高配电线路重合闸成功率,提出一种相间故障检测技术,在配电变压器低压侧接入受控逆变电源,利用其给停电线路施加瞬时高压以击穿可能存在的故障点。基于产生的暂态电压、电流获取停电线路的频率响应,研究建立不同故障性质下停电线路的频域特性,进而结合模型辨识原理对停电线路内部结构进行有效辨识,判别线路故障性质以决定断路器是否重合闸。该方法现场可实施性强,既可用于配电线路自适应重合闸,也可用于停电一段时间后的线路再送电,理论、仿真和模拟实验都验证了该方法的有效性。     

基于回路电流故障主导波头到达时差的输电线路故障测距

不依赖对侧数据且可靠、有效地辨识波头对促进行波自动测距实现具有重要意义。通过理论分析,获得了故障电流行波在回路内的传播特征。故障初始行波除了沿故障线路传至变电站观测母线外,惯常的环式接线拓扑为其提供了另一条由健全线路构成的返回至该观测母线的通路,使得故障线路和健全线路上的电流行波测点将各自检测到一次故障主导行波,并能通过群体比幅比相来与干扰波相区分。在此基础上,提出了利用同一变电站内故障线路和健全线路上观测到的故障主导波头的到达时差来定位故障的新方法。与传统双端行波测距相比,该方法具有无需依赖对端通信和双侧时钟同步的优势;与传统单端行波测距相比,避免了故障点反射波识别这一难点环节。理论分析和现场实测数据均表明该方法正确、有效。     

基于电能量信息系统的配电网故障检测方法

介绍目前配电网线路故障检测存在的主要问题,并基于电能量信息系统建立配电网线路故障检测方法,通过采集线路的电能量信号及其变化分析,实现对配电网线路故障的实时监测及判断,大幅提高了配电网线路检测效率和故障处理速度,有利于配电网的安全稳定运行。     

煤矿35 kV配电线路行波故障测距技术

为解决煤矿供电系统中35kV线路故障点不易查找的问题,提出了综合利用母线端检测到的故障初始电流行波和线路末端检测到的故障初始电压行波实现线路故障快速定位的新方法。分析发现,线路单相接地和相间短路故障都产生行波线模分量,因此对各种类型故障都可采用参数稳定的线模分量作为测量信号,利用可靠的双端行波测距法测量出故障点位置。简要介绍了行波故障测距系统的构成及基本工作原理,详细阐述了行波信号的获取、超高速数据采集、时钟精确同步以及故障测距精度的提高等关键技术问题的解决方案。现场试验证明了所提方法的正确性。     

基于60 Hz交流法的配电网单相接地故障定位研究

电网停电会造成巨大经济损失,需要及时发现和排除故障.配电网中单相接地故障发生概率最大,研究单相接地故障定位很有必要.提出了60 Hz交流离线定位方法:外加60 Hz信号到故障线路故障相上,通过检测线路主要分支处的信号强度可以确定故障路径,沿故障路径继续检测即可快速定位故障点.该方法可以地面检测,便于现场人员操作,显著缩短定位时间,提高定位效率,并通过仿真分析和现场实验验证了其有效性.高过渡电阻是配电网定位一大难题,本文提出采用高压击穿故障点的方法降低过渡电阻,在低电阻情况下进行故障定位.     

基于虚拟能量变化率的谐振接地系统高阻接地故障选线方法

谐振接地系统的高阻接地故障由于消弧线圈和接地阻抗作用,故障电气量较微弱,故障检测与选线困难。通过对高阻故障的暂稳态特征以及故障线路对地支路的瞬时和永久性改变的分析,总结出健全线路和故障线路对地电容参数的瞬时变化规律及特征。进而构造表征故障前后各线路对地电容参数变化的虚拟能量分量,并分析虚拟能量变化率的变化规律。最后,提出了利用线路虚拟能量变化率峰值占比来确定故障线路的判据,并用于设计故障选线方法。所述方法在保证选线正确的同时,扩大了检测范围并增强了抗三相不平衡干扰的能力,仿真结果和现场实测数据验证了方法的准确性与可靠性。     

基于WAMS的电网故障检测新方法

当出现大范围的停电事故时,保护系统自身的故障往往是导致灾难发生的原因之一。为了解决这个问题,提出一种利用PMU数据和母线阻抗矩阵(Zbus)以替代保护系统功能的独立故障检测方法。首先,根据提出的方法确定故障区域,然后确定故障线路。通过广域测量,故障位置随着线路的确定也就被估算出来。IEEE-118节点测试系统验证结果表明,该方法成功的检测出整个电网的故障线路以及故障线路中的故障位置     

利用暂态特征的新型小电流接地故障监测系统

介绍一种小电流接地故障监测系统的构成、工作原理及现场应用情况。基于故障产生的暂态零序电压电流在特定频段(SFB)内分量呈容性的关系,利用暂态零序电流幅值比较、极性比较及暂态无功功率方向原理实现故障线路综合选择,并利用瞬时接地故障信息对线路绝缘状态进行监测。该系统结构合理、可适用于配电网自动化系统和变电站自动化系统,检测方法不受消弧线圈、不稳定电弧影响,同时可检测消弧线圈支路接地、网络中存在闭环运行线路等特殊故障。     

基于FTU和“S”信号注入法的配电网接地故障定位技术的研究

配电网由于分支多、接地电阻大,单相接地故障定位问题长期以来没有得到很好解决。提出了FTU与“S”信号注入法相结合的配电网单相接地故障定位技术,利用线路FTU检测线路零序电压和零序电流判断接地故障的区段,再向线路中注入“S”信号,沿线路利用电磁感应原理检测该信号,从而确定接地故障点的准确位置。为了保证“S”注入信号不受线路对地电容的分流影响,深入研究了FTU配置的临界区段长度计算方法。该定位方法可实现带电准确快速定位,现场试验充分验证了该技术的正确性与可行性。     

基于单相电流行波的故障选线原理研究

为解决小电流系统行波故障选线现场应用问题,提出了一种基于单相电流行波的故障选线原理：不管是故障相还是非故障相,故障线路单相接地故障相电流初始行波远大于非故障线路,且故障线路行波与非故障线路行波极性相反。该故障选线方法既不需要配备专用的零序电流互感器,也能克服两相或多相电流行波选线现场接线复杂且易于出错的不足;既能够满足电缆出线小电流系统的选线需要,也能满足架空出线系统的选线需要。仿真实验结果表明：所提方法是正确可行的。     

基于智能馈线终端和行波时差的故障定位技术研究

针对配网多电源复杂支路的单相接地故障难以准确定位的问题,提出了一种利用智能馈线终端(Feeder terminal unit,FTU)与行波到达时间差相结合的故障位定位方法。该方法通过智能FTU设备作为边界对线路进行划分区域,检测FTU零序电流和零序电压的相位关系来判断故障区间,再根据故障区间两端FTU采集到的行波波头时刻确定故障点。同时根据线路和行波传输特性,推导出一种不受波速和线路长度影响的双端行波测距杆塔定位方法,提高了行波故障测距结果的精度和可靠性,通过现场试验验证了该故障定位技术的可行性。     

模糊优选在故障选线中的应用

传统的各种故障选线方法通常利用接地故障产生的某一部分的信息进行处理．选线的精度不高．难以满足现场运行的要求。为此。通过对各种故障信息进行综合分析、融合处理．综合各种故障选线方法．提出故障线路模糊识别技术,采用该技术可减少干扰信号的影响．消除单一保护方法的固有缺陷．提高故障检测的精度和鲁棒性。     

Duffing振子信号检测方法用于配电网单相故障接地保护

Duffing振子信号检测技术利用混沌系统的分岔特性来检测外界信号，将待测信号作为Duffing方程周期策动力的摄动，利用初值敏感性可以获得很高的测量灵敏度和良好的抗噪性能。基于Duffing振子信号检测技术提出一种新型的单相接地故障选线方法。故障后故障线路和非故障线路零序电流将使Duffing振子系统分别处于大周期或混沌状态，据此可以选出故障线路，从而将选线问题转化为待测故障信号从无到有的敏感检测问题，简化了选线过程，抗噪性能好，提高了接地保护的灵敏度。文中给出了该方法的具体实现步骤。采用虚拟仪器技术，开发了基于混沌选线方法的小电流接地系统单相接地故障选线仪。实验室物理模拟实验和现场录波数据分析结果证明了该方法的可行性和有效性。