基于GPRS技术的配电线路故障自动定位系统

为解决小电流接地系统线路故障,尤其是单相接地故障的自动定位问题,提出一种实现配电线路短路故障和单相接地故障快速自动定位的新方法。该方法通过检测过流现象判断相间短路故障,通过在中性点投入中电阻增加接地故障电流有功分量的方法实现单相接地故障的检测。故障检测信息通过通用分组无线业务(GPRS)无线通信网络上报至自动定位系统主站,主站自动定位分析软件根据各节点上报的故障检测信息,可以定位出故障所在区段。     

小电流单相接地故障在线定位装置研究与实现

配电网单相接地故障在线定位是制约供电部门提高供电质量的关键问题之一。通过对小电流接地系统单相接地故障进行分析,研究基于零序功率方向和五次谐波分量法的在线定位方法,并设计了基于嵌入式系统的小电流故障定位装置。该装置基于ARM Cortex-M3处理器,利用GPS技术和软件跟频技术实现了配电网广域零序相量的获取,并通过CSD通信网络进行远程无线数据传输。在线路的零序电流测量节点处,将变电站测量的零序电压与线路节点的零序电流相位进行比较,依据零序功率方向法和五次谐波分量法,准确判断故障点的位置。在10 kV物理     

基于并联电阻扰动信号的配电网故障定位方法分析

基于并联电阻扰动信号的配电网故障定位方法利用对外加扰动信号的追踪来实现定位,已在配电网故障定位中较为广泛应用。但该方法在实际应用中会出现施加扰动信号后故障特征变化规律不确定的问题,使得故障定位装置误判,导致故障定位失败。为此,文中建立了小电流接地系统等值电路,深入研究了扰动信号通过不同非故障相注入后单相接地故障电流的变化规律,分析了负荷电流以及接地过渡电阻的影响,对基于并联电阻扰动信号的配电网故障定位方法的有效性进行理论论证。提出了对中性点不接地系统或经欠补偿消弧线圈接地系统扰动信号应通过故障相的滞后相注入,对中性点经过补偿消弧线圈接地系统扰动信号应通过故障相的超前相注入的优化方法。仿真结果证明了所提优化方法的有效性。     

基于暂态行波的小电流接地系统故障定位

小电流接地系统发生接地故障时,故障电流的稳态分量较小,导致许多基于稳态分析的接地选线装置效果不佳,故障定位不准确.分析了小电流接地系统单相接地时故障线路与非故障线路的零序电流特征,介绍了小波变换、信号奇异性检测及行波测距原理,提出了利用小波变换提取暂态分量作为依据的故障选线方法,该方法对接地故障的暂态分量进行小波变换,通过比较变换后零序电流模极大值的大小和极性判别出故障线路,进而实现行波测距故障定位.MATLAB仿真结果表明,该方法能够准确、可靠地实现故障定位.     

参数识别法在10kV小电流接地系统继发性单相接地故障检测中的应用研究

继发性单相接地故障易导致10k V小电流接地系统配电线路故障区段定位失败,文章简要阐述了继发性单相接地故障的产生机理及特征,提出一种基于参数识别法的小电流接地系统继发性单相接地故障检测方法。通过对馈出线各自动化节点的零序电压、零序电流进行电容参数计算,并绘制电容参数正负特性—时间曲线,从而判断是否有继发性故障发生。仿真结果和现场实例说明,所提方法能有效避免继发性单相接地故障检测错误,可为现有配电网单相接地故障处理提供理论和实践参考。     

基于聚类FSVM的小电流接地系统馈线故障定位系统

提出小电流接地系统实现单相接地故障定位的新方法。该方法应用基于聚类的FSVM和电流注入法分两步实现故障定位。首先阐述了模糊支持向量机（FSVM）的原理,应用分级聚类和决策树思想在两类支持向量机的基础上构造基于聚类的多类FSVM实现故障选线。接着应用电流注入法对故障线路进行定位。     

基于FCM聚类的小电流接地系统故障区段定位

提出了一种基于FCM聚类的小电流接地系统的配电网故障区段定位方法。小电流接地系统发生单相接地故障后一段时间内,故障点上下游同侧暂态零序电流波形具有高度相似性,而异侧的波形则不具有相似性。通过构造暂态零序电流幅值序列表征这一特性,采用FCM聚类算法划分故障点上下游区段来实现故障区段定位。该方法仅需故障线路上测量点上传幅值序列,一定程度上降低了测量点的通信压力。仿真试验表明,所提出的方法能够准确定位出故障区段。     

基于无线通信的配电网单相接地故障定位系统及其动模实验

为解决配电网小电流接地系统的单相接地故障定位难题,研发了一套基于无线通信的配电网单相接地故障定位系统,该系统主要包括线路测量单元和监控主站2部分。线路测量单元安装在配电网各主要节点上,监控主站配置在变电站中。该系统通过ZigBee模块实现单元子节点之间的通信,通过GPRS模块实现测量单元与主站的通信,全网通过GPS实现同步采样。该系统适用于多种故障定位方法,能够实现电气量同步采集、无线通信、数据存储、状态监测和故障定位等功能。与定位系统相对应,还提出一种"先定段,后定位"的故障定位思想。理论分析、PSCAD仿真和动模实验验证了该系统和所提故障定位思想的正确性和有效性。     

一种数字式信号电流探测器的实现

在我国小电流接地系统中,基于“S注入法”的单相接地故障选线定位保护已成功应用十余年,但对注入信号的探测与处理一直采用模拟集成电路实现,探测精度和抗干扰能力受到限制.本文设计了一种数字式信号电流探测器.根据注入信号电流的特征和探测要求,提出了用数字方式实现信号电流探测器的设计方案,设计了高性能数字滤波器,选用傅氏算法计算注入信号电流的幅值.以MSP430系列单片机和高精度A/D转换器ADS8325为核心实现了注入信号电流的采集和运算处理.现场应用验证了该设计的有效性.     

配电自动化系统中单相接地故障定位新方法

我国中低压配电网以架空线为主,大多采用小电流接地系统,故障类型主要为单相接地故障,一旦发生故障很难确定故障位置。通过分析小电流接地系统单相接地故障信息,提出基于方向信息值的寻子定位法。PSCAD/EMTDC仿真和挂网测试表明:该方法能够准确定位故障发生区段,方便线路维护人员寻查故障点,有利于实现集中型馈线自动化。     

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。     

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。     

小电流接地系统选线与区段定位原理综述

在我国,配电网中性点大多采用小电流接地方式,发生单相接地故障时,虽然允许带故障运行一段时间,但由于非故障相电压升高,使故障有发展扩大风险,因此仍需尽快选线、定位并隔离故障。由于诸多原因,单相接地故障快速准确选线问题尚未得到有效解决,区段定位难度更大。而如上述问题能成功解决,则可极大提高配网自动化水平,降低人力成本,提高供电可靠性。分析当前小电流接地选线及区段定位的研究现状,将现有的选线定位原理归纳分类为外加信号法和故障信号法两大类,并对各方法加以分析,提出了小电流接地未来的研究和建设重点。     

小电流接地系统两点单相接地故障选线的研究

分析了小电流接地系统发生两点单相接地故障后零序电流的特征,在完善一点接地故障选线的基础上,提出了一种针对系统发生两点单相接地故障的选线方法,该方法主要利用线路发生两点接地故障时故障线路的暂态零序电流方向与所有非故障线路暂态零序的方向差异最大,母线故障时各线路暂态零序电流方向一致的特点进行第一次故障选线,当该故障线路被切除后,再利用故障线路的零序电流大于非故障线路的零序电流这一特点进行第二次故障选线。理论和大量Matlab仿真表明:该方法适合于各种接地方式的小电流接地系统一点或两点单相接地故障的选线,具有可     

消弧线圈接地系统单相断线故障的辨识与定位

在66 kV中性点经消弧线圈接地系统中,架空线路单相断线时有发生并产生虚幻接地现象,依靠传统三相电压特征法无法辨别单相断线和单相接地。针对此类情况结合故障实例,从理论上分析出了单相断线的影响因素和产生虚幻接地的原因,结合故障案例详尽比较单相接地和单相断线的断线点两侧变电站10 kV母线电压特征,提出单相断线辨别和故障定位方法,实现正确辨别单相断线与单相接地故障并能准确判断故障区间。为调度员辨别故障类型和故障定位提供依据。     

10 kV配电网单相接地故障交直流信号注入综合定位法

针对10 kV配电网单相接地故障,提出一种基于接地电阻和网络拓扑的交直流信号注入综合定位方法。该方法首先通过交流注入法估算接地电阻,对不同的接地电阻采用不同的信号注入方式和检测方式;然后结合网络拓扑和二分法原理,应用直流注入法确定宏观故障区域并进行故障点检测。综合定位方法可以有效处理接地电阻小于20 kΩ的各种单相接地故障,且不受网络结构、分布电容、线路参数和接地电阻的影响。仿真结果验证了该方法的正确性和可行性。     

中性点不接地系统多重单相接地故障定位算法研究

针对单纯使用比幅法或比相法只能得到一处故障区段位置的缺点,提出了一种适用于中性点不接地系统多重单相接地故障的故障区段定位算法。该算法通过分析中性点不接地配电系统发生多重单相接地故障的情况,提出利用比幅法的原理建立网络描述矩阵,接着按照特定的算法对其修正,再得到故障判断矩阵,根据故障判断矩阵,得出故障点区段,最后根据比相法的判断依据排除可能误判的故障区段,并确定故障路径上及电源侧各支路前两个馈线终端单元(FTU)之间可能存在的故障区段。MATLAB仿真实验验证了该算法的正确性与可行性。     

基于小扰动原理的单相接地选线装置

在有消弧线圈的配电网中,快速选线技术是一项关键技术。通过对中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统线路发生单相接地故障的分析,提出了一种小扰动选线原理。介绍了运用该原理,以DSP(数字信号处理器)芯片作为核心运算控制单元的单相接地选线装置的选线原理、方法以及硬件构成原理。并详细分析了该装置在现场(中性点经KD-XH消弧线圈接地的系统)运行的情况,实践证明了该装置的选线正确率达到96%以上。该装置适用于电网电容电流变化范围大、小电容电流、高阻接地的配电网系统。     

小电流接地系统馈线单相接地故障定位新装置

研究了一种基于信息融合模糊推理,利用GSM网络的小电流接地系统馈线单相接地故障定位装置。该装置基于融合电流注入和零序电流幅值比较原理,应用模糊理论来实现定位,由主机、分支机和通信模块三部分构成。主机和分支机之间通过通信模块来实现通信,而通信模块采用了GSM网络的先进技术。与传统的定位装置相比,该装置故障定位准确性高,适用于复杂树形电网。