基于格拉姆角场与ResNet的输电线路故障辨识方法

针对如何利用实际故障录波数据,提取和放大故障特征差异,开展故障类型与故障原因辨识的问题,提出了基于格拉姆角场与迁移学习-ResNet的输电线路故障辨识方法。首先,统计分析了输电线路故障类型和故障原因的分布特征,用于指导构建适用于类不平衡问题的故障分类器。然后,利用格拉姆角场变换将采集得到的故障电压、电流时序信号转化为格拉姆角场图像,放大故障特征差异,作为故障分类器的输入。进一步,将生成的图像集输入搭建好的故障分类器进行网络训练和测试,输出输电线路故障类型和故障原因。最后,完全采用真实故障录波数据开展了算例分析。结果表明：所提方法对故障类型的辨识准确率达到了97.51%,对故障原因的辨识准确率达到了94.23%。并且将训练的故障辨识网络迁移至其他地区时,仍然具有较好的故障辨识效果和泛化性能。所提方法为基于暂态波形数据驱动的故障辨识提供了新方法,可以用于实际电网的输电线路故障辨识。     

基于最大概率的故障指示器故障判定方法

为解决配电网故障指示器信号错报及漏报情况下的故障判定问题,分析了故障指示器的特点,提出了配电网最小故障判定区域的概念。基于配电网最小故障判定区域建立了故障指示器故障判定数学模型。分析了故障指示器信号特点,以“三选二”原则提出了一种基于概率的故障指示器组合信号处理方法。结合最小故障判定区域模型和故障指示器组合信号,以故障指示器之间的相互依赖关系为依托,提出了一种基于最大概率的故障指示器故障判定方法。该方法以各区域假设故障后的模拟故障信号与实际情况下的故障信号之间的相似度表征故障发生的最大可能区域,并给出了详细公式。该方法在故障信号漏报和错报较少情况下具有很好的容错性,能够较为准确地确定故障区域。并且给出各个区域的可能概率,提供了故障备选方案,方便调度与运检人员干预排查故障,具有较好的现场应用价值。     

城市配电网故障定位技术的分析

结合配电网故障定位技术在城市配电网中的应用情况,比较了3种配电网故障定位技术的优缺点和使用范围,认为故障指示器是现阶段最实用的配电网故障定位技术,对短路故障,特别是接地故障的研判准确率较高,因此重点分析了故障指示器在配电网故障定位的应用情况,并给出了故障指示器的应用建议和注意事项。     

并联电容器组极间绝缘性能评估方法研究

绝缘击穿是并联电容器单元最常见的故障形式,但目前没有成熟的方法监测其绝缘故障发展过程,故障发生后往往无法准确判断故障原因,从而导致相同的故障重复发生。本文首先分析了电容器元件击穿过程的电压和电流变化规律,据此提出了一种电容器元件击穿故障监测方法,并开发了监测设备,监测装置成功记录到了多次故障波形。本文对记录到的元件击穿和外熔断器缺陷这两种典型故障波形进行了详细分析,证明了理论分析和实际故障录波的结果是一致的,验证了本文提出的监测方法能够判断出电容器单元的故障类型并分析出故障原因,为故障判定和预防提供了有力的数据支撑。     

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。     

电弧故障识别及保护的新技术

介绍了电弧故障的产生机理和特征,及国外有关电弧故障检测和判别方法.分析了近年来电弧故障保护产品的概况,包括电弧故障断路器的组成原理,电弧故障信号的检测方法和要求,电弧故障识别和判定方法及国外最新专利技术.     

基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理

针对中性点非有效接地配电网单相接地故障处理难题,提出一种基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理方案。自动化系统由变电站内的故障相接地熄弧选线装置和配置于馈线开关的故障相接地启动保护装置构成。通过采用故障相接地手段实现单相接地故障的可靠熄弧,利用故障相接地断开前后的零序电压和零序电流变化特征实现永久性单相接地故障选线、选段、隔离和健全区域供电恢复。通过对故障相接地断开前后系统零序电压和零序电流的变化规律分析,构造了基于故障相接地断开前后基波零序电流比值的单相接地选线和选段判据。讨论了单相接地故障处理启动判据、故障相接地断开时刻感知、故障相接地断开前中性点中电阻投入必要性等关键技术问题。结合实例对所提出的单相接地故障处理过程进行了说明,并开展了实验验证,结果表明了所提出方法的可行性和有效性。     

一种基于故障支路判定和迭代计算的单回T型输电线路 故障测距新方法

针对单回T型输电线路,根据其在故障情况下的正序网络提出了一种基于集中参数模型的故障测距新方法。该方法包括故障支路判定和故障测距两部分。在故障支路判定阶段,为简化故障支路判定函数,在不考虑线路对地电容作用的情况下,推导并设计了故障支路判定函数,根据该函数在各支路首末端函数值是否异号的特征,即可实现故障支路判定。另外,为保证支路首端附近和T节点附近发生故障时故障支路判定的准确性,给出了故障支路判据。在故障测距阶段,为保证测距精度,计及了输电线路对地电容作用,给出了基于正序分量和正序故障分量的故障距离解析表达式,根据该表达式只需数次迭代即可求解出故障距离。所提方法适用于各种故障类型,在T节点附近发生高阻故障时故障支路判别不存在死区,且计算量小、易于编程实现。理论分析和仿真测试表明,该方法的有效性和准确性不受故障位置、过渡电阻以及T接位置等因素的影响。     

计及过渡电阻影响的配电网断线接地复合故障保护方法

为保障配电网安全运行,近年来断线故障保护受到重视,但对于断线接地复合故障的研究尚处于起步阶段。由于断线接地复合故障特征与断线不接地或单相短路故障存在显著区别,现有断线和短路故障保护方法对于断线接地复合故障存在局限性。特别是高阻下故障特征的进一步弱化,加大了故障识别难度。为此,提出了一种计及过渡电阻影响的配电网断线接地复合故障保护方法。首先,推导了断线电源侧接地故障和断线负荷侧接地故障的序电流,解析了负序、零序电流的变化特征和关联关系,进而构建了融合负序电流和零序电流的保护判据,提出了一种配电网断线接地复合故障的灵敏保护方法。理论分析和仿真结果表明,该方法兼顾了故障类型、负荷大小与分布、故障位置等多重因素的影响,适用于各种中性点接地方式,能够实现过渡电阻全范围内的断线接地复合故障可靠识别。     

基于可信度的故障区段诊断方法

针对非故障树干上可能存在反向馈电的问题,利用故障指示器的拒动率和误动率,提出了一种基于可信度的故障区段诊断方法。采用基于可辨识矩阵和逻辑运算的属性约简算法对原始决策表进行了约简,分析了满足约简决策表条件下的区段故障可信度特点,把确定最大可疑故障区段问题变成寻找区段故障可信度极大值和递推计算局部范围内区段故障可信度。同时,利用图形构件的拓扑关系,研究了故障模式和反向馈电概率的自动生成方法,使基于故障指示器的配电网故障寻址系统具有通用性。