基于能量谱相似度自适应聚类的配电网接地故障区段定位方法

分析谐振接地系统发生单相接地故障时各区段故障暂态零序电流的相似性特征,提出基于故障暂态零序电流Hilbert瞬时能量谱相似性自适应仿射传播聚类(adAP)的故障区段定位方法.所提方法对故障后首半个工频周期的故障线路各区段的故障暂态零序电流进行局部特征尺度分解(LCD),对得到的各频带波形进行Hilbert变换得到Hilbert瞬时能量谱.计算Hilbert瞬时能量谱两两间的动态时间弯曲距离,对动态时间弯曲距离构成的相似度矩阵进行adAP,根据Silhouette指标最高的聚类情况定位故障区段.在电弧故障、存在分布式消弧线圈系统、不同消弧线圈补偿度系统、噪声干扰、两点接地、采样不同步的场景下的仿真结果和现场数据验证结果表明,所提方法能克服工程应用中可能存在的影响,鲁棒性好、准确度高.     

基于电弧特性的特高压输电线路单相自适应重合闸

提出了一种基于电弧特性的特高压线路单相自适应重合闸方案.通过EMTP-ATP软件中的MODELS模块建立二次电弧模型,模拟了瞬时故障时二次电弧的反复燃烧-熄灭-重燃的过程.利用数学形态学的多分辨形态学梯度提取故障相母线电压信号的暂态分量,通过比较故障相母线电压谱能量的差异来判别瞬时性与永久性故障.EMTP仿真数据都证明该方案能准确地区分故障类型,可靠地实现自适应重合闸.     

利用暂态电流的高压输电线路暂态保护新方案

提出了一种基于多尺度小波分析的高压输电线路暂态保护的新方案。介绍了高压输电线路及母线对高频暂态电流衰减的特点,通过利用多个频带内暂态信号的谱能量来实现区内外故障的准确识别。从而避免了仅利用某个频率信号能量的比值所造成的利用故障信息不充分和电压过零故障时信号很小不易识别的缺点。仿真分析证明了该方案在各种故障条件下的可行性。     

基于瞬时能量比的输电线路故障选相方案

提出了一种新的电力系统输电线路的故障选相方案。该方案首先构造了电流、电压信号的一种虚拟的瞬时能量;然后利用电流与电压的瞬时能量的比值构成瞬时能量比,作为故障选相的指标;最后将这些指标值与相应的阈值作比较完成故障选相。在PSCAD/EMTDC搭建了一个典型的双端供电的电力系统模型对所提出的方案进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的故障选相方案能够在不同的故障电阻、故障位置和故障初始角等故障情况下正确地完成故障选相,并且具有响应速度快、抗高斯白噪声、抗高过渡电阻等优点。     

基于电弧特性的特高压输电线路单相自适应重合闸

提出了一种基于电弧特性的特高压线路单相自适应重合闸方案。通过EMTP-ATP软件中的MODELS模块建立二次电弧模型，模拟了瞬时故障时二次电弧的反复燃烧-熄灭-重燃的过程。利用数学形态学的多分辨形态学梯度提取故障相母线电压信号的暂态分量，通过比较故障相母线电压谱能量的差异来判别瞬时性与永久性故障。EMTP仿真数据都证明该方案能准确地区分故障类型，可靠地实现自适应重合闸。     

利用暂态电流的高压输电线路暂态保护新方案

提出了一种基于多尺度小波分析的高压输电线路暂态保护的新方案.介绍了高压输电线路及母线对高频暂态电流衰减的特点,通过利用多个频带内暂态信号的谱能量来实现区内外故障的准确识别.从而避免了仅利用某个频率信号能量的比值所造成的利用故障信息不充分和电压过零故障时信号很小不易识别的缺点.仿真分析证明了该方案在各种故障条件下的可行性.     

带并联电抗器的超高压输电线路单相故障识别

超高压输电线路发生瞬时性故障时,伴随着二次电弧拉伸故障相电压幅值逐渐上升;永久性故障时,故障相电压在断路器跳闸后幅值迅速下降并最终保持在一恒定值。为分析瞬时故障时电弧特性,利用ATP/EMTP建立一、二次电弧模型。根据故障相电压幅值变化趋势,计算故障相电压包络的差分在固定时间窗内的能量值,得出永久性故障与瞬时性故障时,能量值表现出明显的差异。因此提出以故障相电压包络的差分在连续时间窗内的能量值与首次时间窗内的能量比的均值作为故障性质识别的判据。大量仿真验证了该判据准确可靠,适用于带并联电抗器的超高压输电线路。     

自动重合闸最优重合方案的设计

通过分析重合闸方式、故障前运行条件、故障条件对最佳重合时刻的影响,得出最后一次网络操作结束时系统暂态能量最小值所对应的时刻为最佳重合时刻的结论.论述了在不同重合闸操作时间对系统稳定性的影响.最佳重合条件为:当送电侧的功角由最大开始减小和角速度达负的最大值之前;通过暂态能量函数法对最佳重合闸时间进行捕获,利用等面积定则来计算系统暂态能量.在以上研究的基础上提出了最佳重合方案,该方案在单相接地短路时跳开单相,两相接地短路时跳开两相,两相不接地短路时只跳开一故障相;瞬时故障时在最佳重合时刻分相重舍,永久故障时闭锁重合闸.     

基于故障暂态电流主频分量的矿山电网暂态保护

针对矿山电网提出一种基于故障暂态电流主频分量的保护方案。分析了井下6/10 kV配电线路的故障暂态电流主频频段,并在线路边界处并联通频带为该主频频段的带通滤波装置,利用该装置对通频带内暂态电流分量的衰减作用,强化区内、外故障时故障暂态电流主频频带内能量差异。利用PSCAD/EMTDC软件对所提方案进行仿真验证,并依据结果合理选择保护整定值。仿真结果表明:带通滤波装置使得区内、外故障暂态电流主频频带内能量产生了明显的差异;保护方案不易受故障类型、过渡电阻以及故障初相角的影响。     

谐振接地系统单相接地故障瞬时功率分析

针对谐振接地系统发生单相接地故障时故障信号呈现的非正弦特征,基于瞬时功率理论来挖掘细微故障特征,并展现能量在线路上的传递过程.讨论了系统发生单相接地故障时的暂态过程.对故障时线路上瞬时零序功率、瞬时实功率和瞬时虚功率进行了推导、计算和分析.通过对故障前后健全线路以及故障线路上瞬时功率的分解和比对,指出:健全线路在系统发生故障前后瞬时功率变化不明显;而故障线路在故障前后瞬时功率变化显著,线路上传递的瞬时能量和各相之间交换的能量均明显增大,特别是故障线路瞬时功率分解得到的振荡分量中含有故障前没有的不同频率的振荡成分.构造了基于瞬时功率的故障选线综合算法.按照故障前后瞬时功率变化量最大为故障线路的原则可实现故障选线.仿真验证该方法有效,而且物理意义清晰     

基于暂态能量的超高压串补线路故障选相

超高压输电线路发生故障时,线路上的串补电容及其保护回路都将在故障时产生附加的暂态分量。为此,分析了串补线路故障时暂态电流特征,在得出串补对高频暂态电流影响较小的结论后,利用改进递归小波对故障时各相的高频电流能量进行分析,通过比较能量来识别故障类型和判别故障相别。大量ATP(thea lternative trans ien ts program)仿真实验以及实际录波数据验证表明,该算法在不同故障条件下(不同故障位置和初始角等)都能正确选出故障相。     

小波能量谱和神经网络法识别雷击与短路故障

现有行波测距装置可以同时对线路雷击和普通短路故障进行检测与定位,但其不能将两者区分开来,为此提出了一种基于小波能量谱和神经网络理论的输电线路雷击与短路故障的识别方法。首先,利用小波变换将故障测距装置采集到的各种电流行波信号分解为不同频带的重构信号,并计算信号在各个频带内的能量,提取小波能量谱,然后构造信号的小波能量分布特征向量,将其作为BP神经网络分类器的输入,最终实现雷击与短路故障的识别。仿真结果显示,该方法在不同故障相角和过渡电阻的情况下均能达到满意的识别正确率,是一种有效的线路雷击与普通短路故障识别方法。     

基于二次电弧的单相自适应重合闸判据分析

为了避免单相故障时自动重合闸装置重合于永久性故障,针对高压输电线路,通过对单相接地故障时瞬时性故障与永久性故障的相电压特点进行分析,从原理上揭示了二次电弧燃烧阶段两种故障的电压信号能量分布明显不同.基于此,提出了利用小波包能谱来甄别单相故障性质的方法.理论分析和大量电磁暂态程序EMTP-RV的仿真结果表明该方法能够较为精准地模拟实际故障,具有较好的实践应用价值.     

应用故障暂态特性实现配电网故障选线的新方法

通过研究谐振接地电网中零序信号的暂态特性,建立了零序电流信号频谱能量分布与故障发生时刻、接地点过渡电阻之间的关系.在利用小波包对暂态零序信号进行分解的基础上,给出了能量比因子和暂态因子的定义,提出了基于以上两个因子取值的自适应故障选线方法.该方法充分利用了暂态零序信号中的低频、工频和高频信息,自适应地选择在故障特征最明显的频带中进行选线,对母线和高阻接地故障均有良好的灵敏性和可靠性.理论分析与仿真结果证明所述方法正确、可行,可实现无死区的故障选线.     

基于小波变换的超高压输电线路故障选相新原理

介绍了连续小波变换定义、基于多分辨分析的Mallat快速小波分解算法。根据超高压(EHV)输电线路故障暂态电流的特点。提出了基于小波变换能量特征的故障选相新原理和算法。借助MATLAB/SIMULINK仿真分析软件,研究了一实际电网EHV输电线路在区内不同故障条件下选相原理的有效性。结果表明,该方案是可行的。     

Transient positional protection of transmission lines using complex wavelets analysis

This paper presents a new high-speed protection scheme, transient positional protection (TPP), for power transmission lines. This scheme is developed using complex wavelet analysis, based on the concept of transient-based protection (TBP), in which the fault-generated high-frequency transient signals contained in the primary voltages are utilized to detect fault position according to their relative travelling time and polarities. Combined information (CI) is obtained from complex wavelet coefficients to extract and localize a band of specified high-frequency components propagating along the transmission line. A typical 400 kV extremely high voltage (EHV) transmission system has been simulated by PSCAD/EMTDC to evaluate the scheme. The simulation results show that this scheme is capable of providing correct responses under various system configurations and fault conditions.     

基于小波能量熵和模糊逻辑的故障选相元件

构造了新型的用于高压输电线路保护的故障选相元件。利用小波分析良好的时频局部化特性,在暂态信号多尺度表示方法的基础上定义了用于特征提取的小波能量熵,并与模糊逻辑相结合形成新的选相原理。先对采集到的故障后电压信号进行适当的小波分解,并计算小波能量熵,然后构造包含故障信息的模糊语言变量作为模糊推理系统的输入,并建立相应的模糊逻辑推理系统,通过模糊逻辑的方法进行故障选相。仿真结果表明,小波能量熵随时间变化的规律能有效反映故障出现与否,并通过模糊逻辑做出选相判断。     

小波包分析在滚动轴承故障诊断中的应用

结合小波包分析和能量谱分析方法 ,提出一种新的滚动轴承故障诊断方法。利用小波包对滚动轴承振动加速度信号进行分解 ,求出各频率段的能量 ,并以此作为滚动轴承发生故障的特征量对振动信号进行重构 ,比较正常信号和故障信号的差异 ,从而识别滚动轴承的故障。通过对于实测信号的分析证明该方法具有特征参量少、故障特征突出等优点 ,可有效地用于滚动轴承的故障诊断。     

利用小波相对熵值的差异识别输电线路暂态信号的探讨

针对超高压输电线路不同暂态过程产生的暂态零序电流信号发展趋势不同的特点,探讨了将小波分析和信息熵相结合,利用小波相对熵值的差别来识别不同暂态过程的可能性。首先建立了单相接地故障、开关动作、故障性雷击、雷电干扰4种基本暂态过程模型,对暂态信号进行多分辨分析,得到各暂态过程的标准小波能谱矩阵,然后计算各种暂态信号与标准能谱矩阵之间的小波相对熵。仿真结果表明,小波相对熵能较好地体现不同信号小波能谱矩阵之间的差异,将其应用于输电线路暂态信号识别是可行的。