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.     

基于特频信号注入法的配电网故障定位研究

小电流接地系统的单相接地故障定位技术是多年来电力系统备受关注的研究领域之一。文章介绍了信号注入法的基本原理,提出了接地选线与信号注入法相结合的配电网单相接地故障定位技术确定故障线路。并向故障线路中注入特频信号,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。     

降低频率的S注入法信号发生器在故障检测中的应用

介绍一种降低频率的S注入法信号发生装置。鉴于对地电容是高阻接地时影响S注入法探测成功与否的关键因素,从理论和实际两方面都证明了降低注入信号频率可以增大对地容抗值,从而减少对地电容的分流,实现了增加故障相流入电流的目的,提高了故障定位的精度和可靠性,有效地解决小电流接地系统中的单相接地故障定位高阻接地问题。该装置已经过大量实验,可广泛应用于配电网单相接地故障检测。     

配电网离线故障定位方法研究与实现

分析了配电网单相接地故障定位中接地过渡电阻和线路分布电容对注入信号的影响,由此确定了线路的定位模型,并进一步分析了接地过渡电阻、线路分布电容与定位可靠性之间的函数关系,得出以下结论:定位可靠性随过渡电阻的增大而降低,随注入信号频率的增大而降低,随线路结构的复杂而降低。进一步提出交直流综合的定位方法以及电阻 — 长度积的定义,用电阻 — 长度积作为选用交流或直流方法的依据,并通过现场试验对交直流综合方法的有效性进行了验证。     

基于注入法的小电流接地系统故障定位新方法

介绍了基于“S注入法”的小电流接地系统单相接地故障选线定位保护。当故障停电后,该保护就存在绝缘恢复和定位困难的问题。为此提出了一种定位新方法。该方法通过向停电后的接地线路故障相外加恒定直流高压,再注入交流信号,并根据所注交流信号的消失点准确地判定故障位置。基于新方法的故障定位装置运行很成功。     

注入电流馈线分布特征及其在接地故障检测中的应用

注入法是配网接地故障保护的重要方法之一,然而实际接地故障存在过渡电阻,尤其是高阻接地故障时,传统注入电流分布模型和故障检测方法的有效性受到严重影响。为解决配网单相经高阻接地故障检测的难题,构建了基波注入电流在多馈线配网中的精准分布模型,提出可消除电网分布参数不对称影响的接地故障判定和选线新方法。通过对线路零序电流成分的分解,发现非金属性接地故障下每条线路中均存在注入电流,且分布在每条线路中的比例等于当前工况下该线路零序导纳与系统总导纳的比值,将该比值定义为"分担系数"。针对不同接地方式,刻画出分担系数随过渡电阻变化的轨迹特征,并提出了基于分担系数幅相特征的不对称配电网单相接地故障识别和故障选线方法,理论上消除电网三相分布参数不对称的影响,具有耐受过渡电阻能力强的优势。实际应用中仅需调节一次注入电流并测量被检线路零序电流的变化量,操作简单、易于实现。     

基于主动注入信号法的单相接地故障定位方法

提出了一种基于主动注入信号法的单相接地故障定位方法,当配电线路发生单相接地故障时,主动信号发生器向系统注入信号,故障指示器通过信号提取算法,提取出系统上被注入的区别于故障回路外的明显特征信号,判断出该信号后上报故障从而实现故障定位。     

35 kV配电网单相接地故障综合定位方法

基于C型行波法和交流信号注入法提出35 kV配电网单相接地故障的综合定位方法：首先采用C型行波法进行初步定位,确定故障距离和故障所在区段,然后用交流信号注入法进行精确定位。文章给出了基于综合定位法的故障定位装置的软、硬件设计方案,采用C8051F310单片机实现了高压脉冲信号发生器和交流信号发生器的一体化智能控制。综合定位法充分发挥了行波法定位速度快、交流注入法定位误差小的优点,适用于过渡电阻小于3 kW的35 kV配电网铁塔线路单相接地故障的定位。     

“S注入法”与选线测距定位

根据小电流接地系统单相接地故障的特点,提出了“Ｓ注入法”选线,测距和定位新原理,导出了有关公式和算法,研制出了相应的装置,并已在较大范围内推广应用。“Ｓ注入法”的主要特点有：（１）通过ＰＴ注入。单相接地时接地相ＰＴ一次被短接,处于不工作状态,利用不工作ＰＴ注入信号,不增加一次设备,不会对运行设备产生不良影响;（２）只向接地线路接地相注入。有利于提高选线和定位的分辨率;（３）注入信号的基波频率ｆ０上     

配电网单相接地故障定位技术实验研究

配电网中单相接地故障发生概率最大,传统的故障定位方法不能有效解决配电网多分支、长线路、高电阻等故障定位难题。研究发现,直流定位法不受分支数量、过渡电阻和线路长度的影响,能够较好地解决配电网定位难题。通过仿真和现场实验证实了直流定位法的可行性;在直流法的基础上,为简化定位操作,提出60Hz交流定位法,该方法可以地面检测,大大缩短定位时间。实验证明,直流法和交流法结合的综合定位法是配电网故障定位的可行方法。     

10 kV交直流配网弧光过电压特性分析

小电阻接地是提高交直流配电网保护灵敏性、降低过电压水平的有效手段。弧光接地过电压威胁设备绝缘,因而分析该问题对交直流配网安全运行具有重要价值。通过搭建交直流混合配网,在10 kV交流侧模拟发生配电网弧光过电压场景,研究了交直流电网过电压水平和故障穿越特性。首先基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了柔性直流配网仿真模型,构建了弧光接地过电压数学模型;然后,仿真交直流混合配网系统发生故障后非故障相过电压故障响应曲线,分析了交流侧发生单相接地故障时,零序、负序分量造成的弧光过电压穿越特性;最后,通过对比分析不同接地电阻条件下交直流电网过电压数据获得了其变化规律,结果表明接地电阻为6Ω时对过电压的抑制效果最佳。     

基于小波包方法的配电网故障选线与仿真研究

配电网单相接地故障选线问题一直未能很好地解决。在分析配电网发生单相接地故障暂态特征基础上,对中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障进行了仿真。介绍了一种利用小波包分解暂态零序电流的故障选线方法。该方法利用小波包对各条线路的暂态零序电流进行多层分解,按照能量最大的原则确定各线路暂态零序电流分布集中的特征频带,在征频带内进行幅值与极性综合比较选出故障线路。通过MATLAB仿真表明,该方法可以准确实现故障选线,具有较高的灵敏度,且不受过渡电阻、故障合闸角及电弧的影响。     

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。     

基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位

配电网在单相接地故障后,对健全线路及故障线路上故障点之后的部分,三相电流突变量大小相等、波形一致;而故障线路中故障点之前的部分不具有该特征。据此提出一种基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位方法：在各线路出口及分支处安装接地故障检测装置,独立测量比较各相电流突变量,即可识别出故障区段,结合网络拓扑即可实现故障区段...     

10 kV配电网故障定位的研究和实现

随着对配电网供电可靠性要求的提高,配电网故障点的及时发现显得日渐重要,配电网的故障定位技术对于配电网安全可靠性具有非常重要的意义。本文在基于信号注入法的原理基础上,提出了一种"直流定段,交流定点"的交直流综合定位方法。该方法分两步走,第一步定出故障区域,第二步定出故障点,将直流信号和交流信号注入法相结合,优势互补,通过多次现场实验验证,可以有效地处理10kV配电网中的单相接地故障。本文阐述了交直流混合定位法的原理,并介绍了信号源的注入和信号的检测方法,最后利用现场试验数据和ATP仿真验证此方法的可行性。     

基于注入法的接地相辨识

传统的接地相判别方法是在忽略电网不对称的前提下进行判别的,当发生在一定范围内的高阻接地故障时,传统判据失效。针对这一局限性,提出了一种基于注入法的新型接地相判别方法,当电网发生单相接地故障时,向电网注入某一电流,用来消除电网不对称度,使电网中性点电压仅为由故障相引起的中性点位移电压,通过分析注入电流后的中性点电压的相位角,得出中性点电压相位角随过渡电阻的变化范围,可知不同相发生接地故障时中性点电压相位角随过渡电阻的变化范围也不相同。因此,可利用注入电流后的中性点电压的相位角的变化范围来实现故障相的辨识,尤其是高阻接地相判别,其可行性得到了仿真的验证。     

基于负序电压变化量的灵活接地配电网永久性单相接地故障定位

针对灵活接地配电网,提出一种基于负序电压变化量的灵活接地配电网永久性单相接地故障定位方法。首先基于并联小电阻投入前后的负序电压变化量确定故障区域,其次根据零序电流修正投影比例系数判断故障分支从而确定故障区段,然后利用负序电压变化量测量值与计算值之间的偏差计算故障概率,对比故障区段内各个虚拟节点的故障概率进行精确定位,同时提出一种适用于该区段定位方法的测量点优化布置方案。最后利用PSCAD搭建仿真模型,仿真数据分析验证了所提永久性单相接地故障定位方法的有效性及可靠性。     

微网混合式孤岛检测及运行模式切换研究

孤岛运行是微网稳定控制的核心内容,而非计划孤岛检测是微网在故障解列时转入稳定孤岛运行的前提条件。提出一种基于电压-相角下垂控制的混合式孤岛检测方法。结合被动式的过/欠频、过/欠压检测法和基于正反馈的主动式孤岛检测法,实时感知非计划孤岛。通过负荷调度,快速实现网内功率平衡,保证网内负荷的供电连续性。在Matlab/Simulink中搭建微网系统模型,通过多复杂工况对所提方法进行仿真验证。