基于小波分析的暂态量选线式漏电保护方法的研究

针对中性点经消弧线圈接地的矿井高压电网选线困难的问题,文章提出了一种基于小波分析的暂态量选线式漏电保护方法。该方法利用零序电压稳态值越限和零序电压突变量越限判断电网是否漏电;利用小波奇异性检测原理精确定位故障时刻,以准确采样各线路暂态量;对采样暂态量进行小波包变换,计算由小波包系数构成的选线判据,并根据该选线判据进行漏电选线。仿真实验表明,该方法灵敏性高、选线准确,具有一定的可行性。     

基于小波变换的配电网故障暂态量选线方法

小电流接地是中压电网中性点的典型接地方式。小电流接地电网的单相接地故障特征表明,故障暂态电流幅值比稳态对地电容电流大得多,而且几乎不受消弧线岗影响。冈此,利用暂态电流进行选线具有一定的优越性。为了精确提取故障时的暂态信号用于选线,利用小波变换工具对发生接地故障时各线路的暂念零序电流进行小波变换,提取线路故障信息。本文建立仿真模型对小电流接地电网的多种单相接地故障型式进行了仿真验证,证实了该方法的有效性。     

基于小波包及相关分析的故障选线方法

分析小电流接地系统故障选线的现状及稳态选线方法的优缺点,仔细研究配网单项接地故障特征后研究用暂态电容电流进行选线,判据如下：先将暂态电压信号利用小波包变换进行分解,得到的能量最大值所对应的即为特征频带,再将各零序电流在特征频带逐一分解,将各条线路得到的小波系数组成相关性矩阵,将矩阵中的元素取平均值得到各条线路与其他线路的平均互相关系数,数值最小者对应的为故障线路。判断过程简洁明了,抗干扰能力强,不受中性点接地方式、电网结构等的影响,能够适应小电流接地系统中多种故障模式,并且用MATLAB/WAVELET仿真验证了本判据的可行性和正确性。     

基于暂态零序能量的配电网故障选线方法研究

针对中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时因故障边界复杂、随机,故障稳态分量小,零序瞬时功率倒相而导致传统的单一特征量选线方法失效问题,提出了一种新的基于暂态零序能量的选线方法。该方法通过一种数字滤波器来滤除暂态零序电流中的不对称分量和稳态工频分量,得到各条线路零序电流和母线零序电压的暂态纯故障分量,由此构造暂态零序能量,并根据暂态零序能量的大小和方向判断故障类型及线路,即发生单相接地故障时,非故障线路暂态零序能量的方向为正,故障线路暂态零序能量的方向为负,且其绝对值为其余线路暂态零序能量之和;发生母线接地故障时,母线暂态零序能量的大小为其余线路暂态零序能量之和。针对母线暂态零序能量受噪声影响大而导致选线灵敏度低的问题,提出将自动重合闸技术应用到该选线方法中的方案。Matlab仿真结果表明,该选线方法的准确性、可靠性较高。     

谐振接地电网单相接地故障改进能量选线法

鉴于消弧线圈的作用和主导特征频带的差异,为解决谐振接地电网单相接地故障选线不准确的问题,在详细分析谐振电网暂态零序电流特征后,提出了一种新的改进能量的选线方法。将各馈线暂态零序电流导入MATLAB,取故障后零序电流1/4工频周期短窗数据计算短窗能量,以馈线长度为基准,对其进行改进计算,比较各馈线改进后能量进行选线。采用EMTP进行大量仿真,结果表明该方法具有较高的选线裕度,不受故障合闸角、故障距离、过渡电阻、电弧及系统运行方式等因素的影响,与现有的经典能量选线法相比更加快速和准确。     

矿井多级供电网络漏电故障的分析与检测

对中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统发生单相漏电故障时的故障分量进行了分析,明确了漏电故障点的电气量特征,并进一步分析了矿井多级供电网络中零序电流的分布情况,得出结论:(1)中性点不接地系统发生漏电故障时,接地线路的漏电流为整个供电系统所有线路漏电流的最大值,接地线路上级线路的零序电流均比接地线路的零序电流小;(2)中性点经消弧线圈接地系统发生漏电故障时,接地线路的零序电流大小和非接地线路及接地线路的上级线路不一定有明显的区别,但接地线路零序电流的有功分量远远大于非接地线路及接地线路上级线路的零序电流有功分量。最后介绍了几种中性点不接地系统漏电保护检测原理,重点分析了一种易于在微机保护中实现的中性点经消弧线圈接地系统的漏电保护方案,即基于线路零序有功功率大小的选线方法。     

基于小波包的小电流接地故障选线仿真研究

在配电网故障特征的基础上,利用小波包分析技术提出了一种基于能量最大原则确定零序暂态电流最集中的特征频带,再比较各线路特征频带的模极大值和系统零序电压首半波的极性以确定故障线路,并利用MATLAB／SIMLLINK建立小电流接地系统单相接地故障仿真模型。仿真结果表明,该方法准确可行,而且不受中性点接地方式、故障接地时刻等因素的影响,具有良好的通用性。     

基于PSO-SVM的小电流接地故障选线方法

针对小电流接地系统,现有故障选线方法的精度不高,为此提出基于粒子群优化向量机（PSO‐SVM ）的选线方案。在搭建小电流接地系统仿真模型的基础上,采用M atlab进行PSO优化算法仿真实验,根据不同的接地情况获得故障时各线路零序电流,利用小波包变换（WPT ）与傅里叶变换（FFT ）从零序电流中提取暂态分量、谐波分量、五次谐波分量作为PSO‐SVM输入特征进行训练,用训练好的SVM 对测试样本行检测,得到选线结果。仿真结果表明,该方法使学习训练速度加快、自适应能力增强、选线精度提高进,且其不受接地电阻、故障距离等因素影响。     

小波包与改进BP神经网络的配电网故障选线

针对配电网中基于单一故障特征信息选线准确率低的问题,提出了一种小波包与改进BP神经网络相结合的综合选线方法.该方法首先采用小波包分解各线路的暂态零序电流,并提取特征频带的小波包能量;然后将小波包能量、各线路5次谐波和零序有功功率作为选线系统的故障特征量;最后运用Levenberg Marquardt(LM)算法改进BP神经网络进行故障选线.Matlab仿真表明,与传统BP神经网络相比,采用LM算法改进后的BP神经网络具有更好的网络性能和选线精度.     

基于小波包的矿井供电系统单相接地故障选线方法

针对现有矿井供电系统单相接地故障选线方法存在准确度低、可靠性差的问题,提出了一种基于小波包的矿井供电系统单相接地故障选线方法。该方法首先对各条线路的暂态零模电流进行小波包分解,去除包含稳态工频量的最低频段,求取各频段小波包能量总和并排序;然后按照能量最大的原则确定特征频带,对各线路特征频带小波包分解系数模最大值极性进行比较,极性相反的线路确定为故障线路。根据故障线路、非故障线路暂态零模电流特征量的差异,构成单相接地故障选线的双重判据,解决了单一判据故障选线失败后无法进行正确选线的难题。仿真试验结果证明了该方法的正确性和有效性。     

基于综合选线策略的小电流单相接地故障选线装置

针对单一选线原理的不足,提出了一种综合选线策略,即基于稳态分量的零序导纳法、零序电纳增量法和零序电导法、基于暂态分量的暂态电流互积求和法;基于该综合选线策略开发了一套小电流接地系统单相接地故障选线装置。该选线装置能根据不同的中性点接地方式通过键盘选择不同的选线算法,实现基于稳态接地故障和暂态接地故障的综合选线。实验结果表明,该选线装置对于高阻接地故障、电弧性接地故障等都具有较高的准确性。     

基于模糊理论的煤矿供电系统接地故障选线方法

针对单一接地故障选线方法经常出现选择性失效的问题,提出了一种将零序全电流功率方向原理、小波变换分析原理、灰色关联分析原理相结合的接地故障选线方法。该方法利用零序电压多重分形谱确定方法权重,使用模糊推理理论进行多判据信息融合。Matlab仿真实验结果表明,通过定位方法确定权重的复合判据适用于各种情况下的单相接地故障选线,不受系统中性点接地方式、运行方式、出线路数及接地位置的影响,实现了高准确率的单相接地故障定位。     

基于经验模态分解差分谱的故障选线新方法

提出了一种基于经验模态分解差分谱的小电流接地系统单相接地故障选线新方法。该方法采用经验模态分解方法分解故障发生后各条线路的暂态零序电流,提取出各条线路的高频IMF1分量,并根据差分谱和波动值的定义,求出各条线路的IMF1分量差分谱及IMF1分量波动值;通过比较各条线路的IMF1分量波动值,得出IMF1分量波动值最大的线路,则该线路即为故障线路。仿真结果表明,该方法具有较高的选线准确度,适用于不同接地电阻与不同故障初相角情况下的小电流接地系统故障选线。     

谐振接地系统单相接地故障仿真分析

针对谐振接地系统发生单相接地故障时因故障线路电流很小且方向不确定而导致选线难度大的问题,从理论上分析了谐振接地系统发生单相接地故障时的零序电压、零序电流变化规律;在Matlab软件中建立了小电流接地系统仿真模型,并分别对中性点不接地系统、全补偿谐振接地系统、过补偿谐振接地系统、欠补偿谐振接地系统进行了仿真分析,仿真结果与理论分析结果一致,进而得出结论:发生单相接地故障时,中性点不接地系统可选用基于幅值和方向等稳态分量的选线方法,谐振接地系统不可选用该种选线方法,但两种系统可选用同一种基于暂态分量的选线方法。     

一种矿用低压漏电保护装置设计

针对基于零序功率方向选线原理的煤矿低压电网漏电保护装置可靠性不高的问题,给出了一种矿用低压漏电保护装置软硬件设计方案。该装置根据零序电抗器并联电阻接地系统发生单相接地故障时零序电流与零序电压相位差在非故障支路与故障支路中的差异性实现故障选线。仿真及试验结果表明,该装置不受电网中零序电抗器补偿的影响,发生单相接地故障时能够快速、可靠动作。     

井下NUS的零序功率选线算法的Simulink仿真

文章使用Matlab的Simulink工具箱建立了井下NUS单相接地故障的仿真模型,阐述了零序功率选线算法和带有补偿的零序功率选线算法的原理,介绍了基于零序功率选线算法的选线模型的仿真结构,并采用模拟选线装置运行机制的方式对2种选线算法进行了仿真分析。仿真结果表明,零序功率选线算法的选线准确性高,抗干扰能力较强,对故障的反应速度较快,适合作为井下NUS的单相接地故障选线算法。     

井下电缆在线故障选线及定位方法研究

针对煤矿井下供电系统发生单相接地故障时故障点位置难以确定、现有离线测距方法测距精度低的问题,分析了井下电缆供电系统单相接地故障特征,提出了一种煤矿井下电缆在线故障选线及定位方法。该方法利用供电系统单相接地故障时暂态零序无功功率在选线频带内的极性选出故障线路,利用有些频带的暂态高频信号与故障距离成一定映射关系的特点,将不同条件下发生故障时得到的系统母线零序电压和线路零序电流作为输入样本对小波神经网络进行故障测距训练,从而实现故障定位。Simulink仿真结果验证了该方法的有效性和精确性。     

煤矿高压电网单相接地漏电故障选线方法研究

新型高压电网单相接地漏电故障选线方法采用电流谐波故障诊断法、零序有功功率法和暂态零序电流互积求和法设定故障测度隶属函数和权重系数隶属函数;采用模糊理论将3种方法各自的隶属函数和权重系数隶属函数进行融合,计算出多判据选线方法下的线路故障测度,从而可判断出单相接地漏电故障线路。Matlab/Simulink仿真结果验证了该方法的正确性。     

基于小波包—贝叶斯的小电流接地系统故障选线方法

针对现有小电流接地系统故障选线方法存在故障状况复杂、故障信号特征不明显等问题,提出了一种基于小波包-贝叶斯的小电流接地系统故障选线方法。该方法首先按故障过渡电阻值的大小将小电流接地系统故障分为强故障模式、中等故障模式、弱故障模式,并分别构建相应的贝叶斯分类器;在故障特征提取方面,采用db小波包按照能量最大原则选取各条线路的故障特征频带,对所构建的3类分类器进行训练后,再将提取的各条线路的特征频带输入到分类器进行故障类型的判别;最后,采用"少数服从多数"的原则,对3类分类器的输出结果进行表决,进而得出选线结果。仿真结果表明,该方法选线准确率高。     

基于小波包能量分析的小电流接地故障选线的研究

通过对配电网接地故障的稳态和暂态过程的深入分析并结合小波包理论,文章提出了一种基于小波包和能量大小进行配电网单相接地选线的新方法,介绍了该方法的选线基础、原理及步骤。Matlab仿真实验表明,该选线方法提高了接地故障选线的准确性和可靠性,具有较高的实用价值。