一种单端注入-多端检测的配电网故障分支判定方法

配电网分支繁多,若要完全确定故障所在位置,不仅需要知道故障距离首端的距离,还要对故障的分支进行准确有效的判断。在基于线模行波突变的行波测距方法测得故障距离的基础上,根据零模入射行波在故障点处会同时产生零模和线模折反射波的特点,提出了一种单端注入–多端检测的配电网故障分支判定方法。该方法利用线模行波到达首端的时间计算故障距离,并结合线模行波和零模行波到达主干线末端或二级分支末端的时间差协同判断故障所在分支。应用(power systems computer aided design,PSCAD)对不同分支的故障进行仿真实验,结果表明应用此方法判断故障分支的准确率较高。     

10 kV配电网含分支混合线路故障行波定位研究

考虑配电网实际结构,建立配电网常见的架空线—电缆混合线路模型,设置分支点和分支线路,模拟分界开关和环网柜及其出线情况,提出分支域的概念。基于此提出一套故障定位方法,首先比较分支域外和域内故障时各分支线路末端与支路分支点初始行波到达时差的不同,以确定故障是否发生于分支线路;其次将实际故障时混合主干线路初始行波到达始末端的时差值与分支点和线缆连接点故障时相比较,并结合分支线路故障判据以确定主干线路的故障区段;最后提出简单的单双端行波组合测距方法,确定具体故障位置。PSCAD仿真结果证明,该套定位方法能较为准确地选出故障线段,并确定故障位置。     

多分支配电网接地故障定位的特征向量法

在配电网接地故障定位传递函数法的基础上,提出了一种能够方便应用于多分支配电网接地故障定位的新方法——特征向量法。该方法利用数字信号处理手段获得具有一定分支结构的配电网的传递函数频谱特性,通过对频谱特性的进一步处理,获得故障线路中故障和分支的信息,并将这些信息转化为故障特征向量。对于某一固定分支结构的配电网,利用该方法建立各种故障特征的数据库,形成数据库专家咨询系统,以实现对多分支配电网接地故障的定位。     

基于时差比较的配电网含分支混合线路行波故障定位研究

针对配电网线路主体多为含分支的"架空线—电缆"混合线路这一异于输电线路的特征,建立配电网常见的"架空线—电缆—架空线"三段式混合线路模型,每段设置分支。在此基础上,提出了一套针对该线路的故障定位方法,利用比较特殊点故障时和一般点故障时每段线路各分支末端行波到达时刻与线缆连接点行波到达时刻差值的方法,确定故障发生在三段中哪一段。再进一步选择两两分支线路末端行波时差比较,确定故障发生于具体哪一分支线路,最后提出使用综合行波测距方法,确定在分支线路中具体故障位置。PSCAD仿真结果表明,该套定位方法能较为准确地选出故障区段,并确定故障位置,且不受故障类型和过渡电阻的影响,可靠性和准确性较高。     

基于神经网络的配电线路综合故障定位方法

针对配电网分支多、故障点信号弱的特点提出了一种利用C行波法和PNN神经网络的功能互补性来实现对带有分支的配电网故障线路的准确故障定位的方法.首先利用C行波法确定故障点到母线端的距离;由于到母线端同样距离的分支可能不止一个,故利用PNN神经网络的模式识别功能来进一步确定故障分支,从而可以实现精确故障定位.理论分析和仿真结果表明,该方法能够准确地确定带分支配电网单相接地故障位置.     

基于DTW距离搜索的配电网故障区段定位方法

针对多分支配电网在接近负荷侧发生单相接地故障时,其故障区段和故障下游区段存在故障特征重叠的不足,提出一种基于动态时间弯曲DTW(dynamic time warping)距离搜索的故障区段定位方法。根据故障点两侧暂态零序电流的DTW距离值较大,故障点上下游同侧的DTW距离值较小,依次将各区段DTW距离值与设定阈值比较,对于主干线路,DTW距离值大于设定阈值的为故障区段,否则向分支线路搜索,分支节点处各区段DTW距离值小于阈值的为包含故障点的分支。通过大量仿真验证表明该方法能够明显区分出故障区段,对末端故障、分支线路故障也能准确定位且不同故障情形下具有较强的适用性。     

T型线路行波故障测距的新方法

综合利用T型线路的三端电气量进行故障定位,提出了故障分支判别的判据以及确定故障点精确位置的方法.利用小波变换和模极大值理论对提取的行波进行分析,得到行波波头到达的准确时间.利用行波到达各测量端的时间差判断故障分支,在此基础上利用包含故障分支的初步测距值求取最终测距结果.PSCAD仿真表明,该方法可准确判断T型线路的故障分支,测距误差较小,能够满足实际需要.     

基于频域分析的配电网分支故障定位

在已经提出的配电网接地故障定位的加信传递函数法的基础上,根据所得传递函数频域波形特性与配电线路结构的关系,提出了配电网接地故障定位的分支故障信息法。该方法利用数字信号处理手段提取线路接地故障分支的故障信息来作为进行接地故障定位的判据,从而较准确地判定故障位置。以实际线路演化来的线路模型为例进行了仿真计算和测距方法介绍,结合实际理论分析证实了本方法的有效性。完善了已经提出的配电网接地故障定位的传递函数法的分支定位问题。     

基于暂态波形相关性的配电网故障定位方法

配电网拓扑结构复杂、分支众多,利用单一故障特征的配电网故障定位方法大多存在可靠性差、定位精度低等不足,为此文中提出了一种基于暂态波形相关性的配电网故障定位新方法。配电线路发生故障后实时检测故障暂态波形,利用S变换构造时频矩阵,将其与各分支样本库中的时频矩阵进行相似度计算,并根据相似度的大小判定故障分支;然后根据同一分支不同位置故障时暂态波形的整体波幅差异来确定故障范围,并利用整体波幅偏差与故障位置的比例关系计算得到精确的故障位置。仿真分析表明,在不同的故障条件下,该方法均能可靠、准确地进行故障定位,有望提高配电网故障定位的准确度与可靠性。     

基于纳秒脉冲反射定位的风机叶片引下线断裂故障检测方法

风机叶片防雷系统故障会严重影响风机的安全运行,多数风机叶片引下线在分支与主引下线的连接处常出现断裂故障。该文基于行波传输原理,提出了一种风机叶片引下线分支点断裂故障的检测与定位方法。首先,通过理论分析和仿真,讨论了纳秒脉冲信号在叶片引下线多分支结构中的传播过程对识别故障反射波的影响;然后,为解决故障波形中故障反射波被掩盖的问题,引入了"差异反推法",并依据故障分支结构处产生的脉冲簇的幅值发生变化这一特点,利用作差将故障反射波提取出来,通过寻找作差波形中的故障反射波来定位故障分支点;最后,对某2.5 MW真机叶片引下线可能出现的所有故障情况进行了多次实验,其结果验证了该文所提方法的有效性。该文提出的方法具有较好的适用性,可用于检测与定位不同型号风机叶片引下线的分支点断裂故障。     

基于故障分支快速辨识的T型高压输电线路故障定位新算法

传统T型高压线路故障测距方法在T节点附近发生故障时有测距死区,针对这一不足,根据两端测得故障点处正序电压相等推导出一种新的测距函数进行故障分支判断。在故障支路上,测距函数相位值单调且在首末两处的函数相位值相差大约180°;正常支路上,测距函数相位值也单调但在首末两处的函数相位值大约相等。基于测距函数的相位在首末两处的相位相差的大小这一特性作为故障分支判据,进而利用故障距离的解析表达式求解故障距离。该方法较好地克服了传统方法在T节点附近不能可靠识别故障支路的缺点,并且无需判别故障类型,只需代入相应的公式计算几个点即可得到故障距离,程序实现简单,计算速度快。本算法的测距精度理论上不受故障类型、过渡电阻、运行方式等影响。EMTP仿真结果验证了所述算法的正确性和高精度。     

基于线路分段参数的非全程同塔双回线故障定位算法

对非全程同塔双回输电线路故障定位问题进行研究。首先,对非全程同塔双回线的特点进行分析,并针对传统伪根识别法无法适用于非全程同塔双回线故障定位的问题,在分析伪根存在与否的基础上,提出一种换模量伪根识别算法,该算法可以有效识别故障支路与非故障支路的伪根情况。进而,提出一种基于非全程同塔双回线路分段参数的双端工频量故障定位算法,该算法将故障支路辨识与故障点定位相结合,在线路全程内均可完成故障定位,不受故障类型、各端数据不同步和过渡电阻等因素影响。ATP-EMTP仿真结果表明,所提算法可行、有效。     

考虑测距结果特性的T型输电线路非同步故障测距算法

针对现有T型输电线路非同步故障测距算法的缺点,基于分布参数提出了一种三端数据不需要同步的T型线路测距新算法。算法直接利用解析表达式求取3条支路上故障距T接节点的距离,利用测距结果的特性区分故障支路与非故障支路。算法不需要判断故障相别,无测距伪根,对不对称短路和对称短路都适用。理论分析和仿真结果表明算法不受不同步角度、过渡电阻、运行方式等影响,具有较高的测距精度和较快的计算速度。     

基于双频法的树形配电线路单相断线兼接地故障诊断

针对树形配电线路特点，建立分布参数电路模型，利用故障后线路起始端的电压，电流相量，提出了树形配电线路单相断线兼接地故障定位新算法。本方法将始端相量逐分支向后传递故障点逐分支探索的方法实现故障测距，并利用双频法识别真伪故障。     

基于多端信息的风电场集电线路单相接地故障定位算法

风电场集电线路大多包含多个分支,且一般只在线路首端设置测量装置,若故障后基于该装置进行单端故障定位,则只能在不同分支上得到多个疑似故障点,无法确定实际故障位置。当前基于多端量的算法虽然能够准确定位故障,但需要增设的测量装置过多,成本过高。文中针对最常见的单相接地故障,分析了集电线路拓扑,指出当故障位于不同分支时,单端测量装置可能采集到相同的数据,因而仅依靠单端电气量无法确定故障分支,有必要增设测量装置以实现故障分支定位。为降低定位成本,在不同结构的线路上确定故障分支所需要增设的测量装置最小数量及位置。随后,结合新增测量信息与现有单端法,提出一种根据多端故障录波信息定位故障分支并实现故障测距的算法。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了文中方法的有效性和实用性。该算法改进自单端阻抗法,解决了故障分支定位问题,且在当前配置基础上增加少量测量装置即可实现,成本较低,具有较好的工程应用前景。     

T型线路的行波精确故障测距新方法

在行波故障测距原理基础上,对T型线路的行波故障测距方法进行了研究,提出了综合利用T型线路的三端测量数据进行故障测距的思路,并依此提出了故障分支判别的新判据和故障点测距的新方法。分支判别判据考虑了实际测距误差因素对分支误判情况的影响,确保分支判别的有效性;故障点的测距过程中充分利用T型线路的三端测量数据,提出了利用三端数据进行故障测距的新方法。同时,测距表达式中消去了波速不确定性对测距结果的影响,并且一定程度上消除了线路弧垂对测距结果带来的误差。ATP/EMTP仿真结果表明,所提方法可以对T型线路进行精确的故障分支判别和故障点的测距。     

一种估算对侧信息的配电网单端故障测距方法

提出了一种估算对侧信息的配电网单端故障测距方法。该方法基于线路的分布参数时域模型及0、1、2模网络,根据首端的采样信息,先推算故障端口的模电压及首端流入故障支路的模电流,并由故障端口的模电压估算末端的电压电流信息,进而得到末端流入故障支路的模电流。利用故障支路的0、1、2模电流瞬时值相等的边界条件,建立了测距函数,并通过搜索法求解,实现了故障测距。所提出的算法可同时利用故障后的稳态量及暂态量进行测距计算,且仅需采样单端信息,不受配网分支、过渡电阻、故障点位置及中性点运行方式等因素的影响。大量的EMTP数字仿真结果验证了该算法的准确性和适用性。     

基于模分量解耦解法的树型配电线路故障测距算法

基于模式分析和分布参数电路理论，借助多频激励诊断方法，提出树型配电线路两相短路、单相接地和两相接地的模分量解耦分析法故障测距，利用树网单端信息完成故障分支识别、故障定位和过渡电阻定值。大量故障测距的计算机模拟和于故障模型仿真线上的故障测距试验表明，该方法有效。     

T接输电线路故障测距的算法

针对当前多分支输电线路故障测距的不足,结合无分支输电线路的故障测距算法,提出T接输电线路的故障分支识别,并采用集中参数线路模型和分布参数线路模型求解故障距离。     

基于验证法的树形配电线路单相接地故障测距算法的研究

提出一种同时完成树形配电线路单相接地故障的故障分支识别和接地点定位的虎法。在线路始端施加正弦诊断信号并检测始端的电压和电流 以诊断故障分支和故障的位置,并将与故障对应的线路末端电压有效值的计算值实测的线路末端电压有效值进行比较,以识别真伪故障。大量的计算机仿真和在模型线路上的实验表明,该方法是有效的。