基于冗余表决的行波小波系数极大值极性法配电网接地故障选线原理研究

研究了配电网中单相接地短路故障时暂态行波的特性,利用母线电压及各线路电流暂态行波0模初始波头的小波系数的极大值极性的特征,构成了新的基于小波分析的故障选线保护判据,通过识别初始波头小波系数的极大值,判断极大值极性特征,并对多次判断结果进行冗余表决,完成故障选线工作。该文利用M atlab建立了一个典型的配电网系统仿真模型,通过编写选线保护仿真程序,完成对仿真结果的计算和分析,证明了此方法的正确和有效,并对应用研究提出了有益的建议。     

基于冗余表决的行波小波系数极大值极性法配电网接地故障选线原理研究

研究了配电网中单相接地短路故障时暂态行波的特性,利用母线电压及各线路电流暂态行波0模初始波头的小波系数的极大值极性的特征,构成了新的基于小波分析的故障选线保护判据,通过识别初始波头小波系数的极大值,判断极大值极性特征,并对多次判断结果进行冗余表决,完成故障选线工作.该文利用Matlab建立了一个典型的配电网系统仿真模型,通过编写选线保护仿真程序,完成对仿真结果的计算和分析,证明了此方法的正确和有效,并对应用研究提出了有益的建议.     

行波小波分析法对单相接地故障选线方法的研究

论述了配电网中单相接地短路故障行波的特性,运用小波变换分析中性点非直接接地配电网中单相接地故障行波信号。导出了一种利用暂态行波0模量的小波系数的极大值极性识别故障线路的故障选线新方法。并证明了在故障初始行波过程中,故障点间歇电弧及过渡电阻对本方法的影响十分微弱。通过大量仿真试验,证明本方法的正确性、有效性和通用性。     

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。     

暂态初始行波相位比较法接地故障选线研究

分析了非有效接地电网中单相接地短路故障行波的特性,运用复频B样条小波(CFBSP)分析了故障初始过程中奇异的行波O模信号,得出此时故障线路电流行波O模量的小波系数的极大值极性及相位与其他线路正好相反的结论.在适当的小波尺度下,比较各线路故障初始过程中电流行波O模量的小波系数的极大值极性及相位,就能够识别出单相接地的故障线路,完成故障选线.并证明了故障点间歇电弧、过渡电阻、变压器的接线方式及其中性点接地方式对本方法的影响很小.通过仿真试验,证明了方法的正确性、有效性和通用性.     

基于小波分析的行波相位比较法接地故障选线

为解决非有效接地电网中单相接地短路故障对系统设备和人员的危害,分析了非有效接地电网中单相接地故障行波的特性,同时运用复频B样条小波(CFBSP)分析故障初始过程中奇异的行波0模信号,得出了此时故障线路电流行波0模量的小波系数的极大值极性及相位与其它线路正好相反的结论,还证明了故障点间歇电弧、过渡电阻、变压器的接线方式及其中性点接地方式对本方法的影响很小。因此在适当的小波尺度下,比较各线路故障初始过程中电流行波0模量的小波系数的极大值极性及相位即可识别出单相接地的故障线路,完成故障选线。仿真试验证明了此方法的正确性、有效性和通用性。     

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.     

模极大值均方根比在配网暂态接地故障选线中的应用研究

针对小电流接地系统单相接地故障暂态量电流特征,给出一种以零模电流模极大值均方根比值为判据的接地故障暂态选线方法。利用小波包分析和奇异性检测理论对故障线路与非故障线路零模暂态电流奇异性差异进行分析,计算选线频带内各线路零模电流的模极大值序列及模极大值的均方根值,并根据均方根比值确定故障线路。理论分析和EMTP大量仿真试验结果表明,该方法能适应工程应用中可能存在的影响因素,具有灵敏度高、自适应能力强、选线准确等特点。     

小波系数峰值极性法的配电网单相接地故障选线保护

引入一种新的基于小波包分析的小接地系统单相接地短路故障选线方法:利用各线路及母线零序电流的小波包系数的峰值极性,构成新的故障选线保护判据,通过判断峰值极性特征完成故障选线工作。利用Matlab仿真了一个典型的中性点经消弧线圈接地的小系统,通过对仿真结果的分析和计算,证明了此方法的正确和有效。     

小波系数峰值极性法的配电网单相接地故障选线保护

引入一种新的基于小波包分析的小接地系统单相接地短路故障选线方法:利用各线路及母线零序电流的小波包系数的峰值极性,构成新的故障选线保护判据,通过判断峰值极性特征完成故障选线工作.利用Matlab仿真了一个典型的中性点经消弧线圈接地的小系统,通过对仿真结果的分析和计算,证明了此方法的正确和有效.     

配电线路行波故障测距初探

探索综合利用故障初始电流、电压行波线模分量实现配电线路双端故障测距的新方法。根据不同配电线路的结构特点,分别提出了“电流-电压”、“电压-电压”和“电流-电流”3种双端行波测距模式。简要分析了小电流接地故障及相间短路故障的行波特征,阐述了故障行波信号的获取、故障过渡电阻、配电网混合线路、多分支线路以及行波波头的准确标定等影响故障测距的关键技术问题。提出利用线路末端配电变压器传变电压行波,解决配电线路末端行波信号不易获取的问题。最后通过现场试验初步验证了该方法的可行性。     

配电混合线路双端行波故障测距技术

该文提出利用线路故障产生的暂态行波实现配电架空线、电缆混合线路单相接地及相间短路故障测距,分析了故障初始行波模分量的暂态特征。研究发现,尽管中性点非有效接地系统单相接地故障后线路稳态线电压保持不变,但其故障暂态过程仍产生行波线模分量,这样单相接地及相间短路故障均可利用参数比较稳定的行波线模分量作为测量信号。分析表明行波在配电混合线路传播过程中发生复杂的折、反射,应该利用双端行波测距法测量故障距离。针对架空线和电缆波速度不一致的问题,给出了基于时间中点的故障点搜索算法。分析了电压、电流行波在线路末端的反射规律,为选择合适的行波测量信号提供了理论基础。现场试验表明文中所述方法可行有效。     

A selective single-phase-to-ground fault protection for neutral un-effectively grounded systems

Single-phase-to-ground faults are the most frequent faults likely to occur in power distribution networks. As for a neutral un-effectively grounded system (NUGS), the low fault current is very common in the case of occurrence of a single-phase earth fault, leading to hard identification of the faulty feeder. In conventional way, this target can be possibly achieved by the comparison of the polarities, magnitudes, or the phase angles of the zero-sequence currents of all feeders connected to the same busbar. However, it becomes a difficult task to implement this functionality into the protection of feeder. In this paper, a novel single-phase-to-ground fault protection for NUGS is put forward. Different from conventional centralized-comparison protection, this protection can detect single-phase-to-ground fault on the feeder individually, and can be realized on FTU (Feeder Terminal Unit). It is based on the measurement of the zero-sequence voltage and zero-sequence current. The tripping strategy follows the characteristic of the modified inverse-time delay curve. By means of analyzing the characteristics of the zero-sequence transient currents, it is disclosed that the magnitude of the zero-sequence current of the faulty feeder should be greater than that of any sound feeder. Then a composite compensated voltage is formed based on the zero-sequence voltage and zero-sequence current to evaluate a revising factor for every feeder respectively. Using this revising factor to modify the identical standard inverse-time delay curve adopted by all the feeder zero-sequence overvoltage protections, the tripping time of the zero-sequence overvoltage protections of all feeders will differ from each other. In this case, the selectivity of the protection can be guaranteed. This proposed algorithm is validated with the EMTP simulation tests.     

小电流接地故障暂态方向保护原理研究

分析了小电流接地系统接地故障暂态零序电压电流特征。根据线路的相频特性将频率分为不同区段，论证了在一选定的低频区段内，所有健全线路分别可用一集中电容等效；在该选定频段内，故障线路暂态零序电流或无功功率方向与非故障线路相反。据此提出了检测暂态零序容性电流或无功功率方向的暂态方向保护算法。该方法灵敏度、可靠性高，不受消弧线圈和不稳定电弧的影响。实际故障数据验证了该方法的正确性。     

Identifying Single-Phase-to-Ground Fault Feeder in Neutral Noneffectively Grounded Distribution System Using Wavelet Transform

A scheme of single-phase-to-ground fault feeder identification in distribution networks with the application of a wavelet transform technique is presented in this paper. The scheme uses zero-sequence current traveling waves to identify the faulted feeder, and the busbar residual voltage to determine an event caused by fault or switch operation. The current traveling waves measured by zero-sequence current transducers are decomposed using wavelet multiresolution analysis. The local modulus maxima of the wavelet transform are extracted to determine the time of the initial traveling wave. The wavelet transforms on all feeders at the time are compared in magnitude and polarity with each other to identify the faulted feeder. The feeder identification is independent of the network neutral-point grounding mode. The proposed scheme was implemented and verified using Electromagnetic Transients Program (EMTP)-generated signals. The scheme proved to be robust against transients generated during normal events, such as feeder energizing and de-energizing as well as capacitor bank switching.     

综合暂态与工频信息的谐振接地系统小电流接地故障选线

对于谐振接地系统,利用工频电流的小电流接地故障选线方法不再适用,而受现场普遍存在的电压互感器/电流互感器接线极性反接问题影响,利用暂态电流极性比较与暂态无功功率方向的选线方法也易出现误选。文中在分析过补偿方式谐振接地系统中接地故障暂态与工频零序电流/无功功率分布差异的基础上,提出两种综合利用故障暂态与工频分量的全信息量选线方法,即:与任一其他线路暂态零序电流极性关系与工频零序电流极性关系均不一致的线路为故障线路;或暂态无功功率与工频无功功率流向不一致的线路为故障线路。两种方法均可有效避免因电压互感器/电流互感器接线极性反接或不确定造成的误选,扩大了对现场条件的适用性,提高了选线可靠性。仿真与现场数据验证了算法的有效性。     

10kV小电阻接地系统接地变压器零序电流保护误动分析

介绍了小电阻接地系统的原理和运行方式 ,并就某变电所接地变压器零序电流保护误动的原因进行了深入的分析。指出两条馈线同一相先后发生高阻接地时 ,电流的叠加会造成接地变压器零序电流保护误动 ;两条馈线相继发生单相接地时 ,电流、时间的叠加也会造成接地变压器零序电流保护误动 ;馈线、接地变压器的零序电流互感器分别产生正负误差 ,同样会造成接地变压器零序电流保护误动。通过修改保护的定值 ,改善了接地变压器与馈线零序过电流保护的配合 ,解决了由上述原因造成的误动     

基于零序暂态电流方向判断的小电流接地选线方法

当非直接接地的配电网发生单相接地故障时，大部分情况下故障电流的稳态分量较小或为0，导致许多基于稳态分析的小电流接地选线装置的选线效果不理想。作者分析了6 kV模拟电网的大量实验数据，得到电弧接地故障时故障线路与非故障线路零序暂态电流的特征。在此基础上提出用各线路零序暂态电流相互点积积分平均值的正负来判断故障电流的方向，并采用一个时间段的积分平均值作为判断量，有效地提高了故障选线的准确性和可靠性。该方法计算量较小，能在单片机上实现，并具有在线纠错能力，对中性点不接地或经消弧线圈接地的电网均有效。