基于小渡分析的超高压输电线路故障定位的研究

将小波变换对信号奇异性的检测功能和滤波特性应用到超高压输电线路的测距和选相中，将行波模分量和初始电流的工频段分量结合起来构造新的选相判据；利用线模、零模小波速换的模极大值与突变点的对应关系，确定故障初始行波到达线路两端的时刻来计算故障点的距离。大量EMTP的仿真结果表明：该方法具有选相准确、完全能消除接地电阻影响、定位精度高的特点，且基本不受故障类型、故障电压相角大小、故障位置的影响。     

基于故障分量能量系数和PNN的故障选相研究

故障选相是高压输电线路继电保护正确运行的重要环节,也是精确测距的重要前提。传统的故障选相方法仅适用于简单故障,灵敏度较低,容易受系统运行方式、故障接地电阻等的影响。笔者在输电线路各相电流故障分量分析的基础上,借鉴信号能量的概念,给出了故障分量能量的定义,提出一种利用故障分量能量系数实现故障选相的新方法。该方法直接利用故障电流,提取故障分量并计算故障分量前2个周期的信号能量,得到故障状态下各相电流故障分量能量占电流故障分量总能量的比例系数,构造故障相识别特征向量,建立故障选相概率神经网络进行选相。仿真结果表明该方法不受故障初始角、故障位置和过渡电阻等因素的影响,能准确实现故障选相。仿真分析验证了其有效性。     

一种适用于特高压线路的快速选相方法

分析了电流模故障分量的基本特征,根据不同故障类型下电流模故障分量的能量差异,提出了一种快速的故障选相方法。该方法以各模量电流的能量作为特征量并利用其最小值进行故障选相,其原理清晰,可靠性高,易于实现。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能快速准确地识别特高压线路上发生的各种类型故障,且不易受到采样频率、故障初始角、过渡电阻、故障位置等因素的影响,具有较好的适应性。     

一种适用于特高压线路的快速选相方法

分析了电流模故障分量的基本特征,根据不同故障类型下电流模故障分量的能量差异,提出了一种快速的故障选相方法.该方法以各模量电流的能量作为特征量并利用其最小值进行故障选相,其原理清晰,可靠性高,易于实现.PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能快速准确地识别特高压线路上发生的各种类型故障,且不易受到采样频率、故障初始角、过渡电阻、故障位置等因素的影响,具有较好的适应性.     

基于EMD的提取直流分量的输电线路故障选相研究

电力系统发生故障时,由于线路电感的存在,故障暂态信号中将含有大量的衰减直流分量,该直流分量刚好可以用于故障选相。选用京津唐500 kV输电线路的实际参数,建立EMTP/ATP系统仿真模型,产生故障数据,利用MATLAB编程,运用EMD提取直流分量,实现基于衰减直流分量的输电线路故障选相。理论分析和仿真验证表明,所提故障选相方法简单可靠,且不易受故障类型、故障时刻、过渡电阻、故障位置等因素的影响。     

基于S变换的输电线路故障快速选相方法

传统选相方法无法满足超高速暂态量保护的要求,基于分析输电线路在不同故障类型下的模量特征以及两相接地故障下的三相电流波形特征,提出了一种新的输电线路故障快速选相方法。利用S变换提取各模分量在特定时间下的单一频率模相量,根据各模相量之间的关系确定故障类型;对于两相接地故障,则利用相电流积分区别故障相与非故障相。PSCAD仿真结果表明该方法能快速准确地选出故障相,不受故障位置、故障初始角和故障电阻等因素的影响。     

基于小波分析理论的特高压输电线路故障选相研究

为了满足特高压输电线路的超高速保护要求,基于小波分析能检测故障信号中奇异信号突变时刻及其大小的特点,提出了一种故障选相方法。首先为了消除各相间的耦合影响,该方法将暂态故障电流经相模变换,然后用离散小波变换(DWT)提取出各模故障电流中的奇异成分并求出其模极大值,模极大值经归一化处理后作为选相方法的判据因子。最后根据模故障电流特征总结出不同故障类型下判据因子之间的关系,构造一种新型的特高压故障选相方法。通过PSCAD建模与Matlab计算,验证了所提选相方法受暂态故障信号幅值的干扰较小,自适应能力好,耐过渡电阻能力强,选相速度快且准确,能简单、有效地实现特高压输电线路的超高速保护。     

基于相关系数分析的六相输电线路故障选相

六相输电系统具有功率传输密度大、线路走廊窄、相间电压低等优点,受到越来越多的重视.文中在六相输电系统六序分量基础上,提出一种基于相关分析的六相输电线路故障选相法.采用六序分量法进行故障分析,有效消除互感,得到六序分量间电流特征;利用相关分析法迅速、准确地识别六序电流量间的相位关系,区分故障类型、确定故障相别.RTDS仿...     

基于电流故障分量特征和随机森林的输电线路故障类型识别

为提高输电线路故障选相的精确性,提出了一种基于电流故障分量特征结合随机森林的输电线路故障类型识别新方法。分别在多个短时序列下计算三相电流故障分量能量相对熵与零序电流故障分量能量和,并按特定顺序把在各短时序列下计算得到的结果组成特征样本向量,以表征输电线路故障类型特征。建立随机森林智能故障类型识别模型,并利用故障特征样本集对其进行训练和测试,识别具体故障类型。仿真结果表明,所提算法在不同故障初始角、不同过渡电阻以及不同故障距离情况下均能准确识别具体故障类型,在数据丢失和噪声影响下也能较好地对故障类型进行识别。     

基于电流行波能量和小波变换的输电线路故障选相研究

根据输电线路的故障行波进行故障相的识别，考虑故障时的电压初始相角对行波特性的影响，提出了针对不同电压相角区间的故障识别原理，即对线路故障进行分区讨论。利用小波变换的时频特性提取故障后各相a模电流的行波能量，根据不同故障类型中各相电流行波能量的相对关系确定相应的选相方法和判据。运用PSCAD/EMTDC得到的仿真结果表明，划分不同相角区间的思想和利用电流行波能量的相对关系进行故障选相的方法具有选相迅速、准确的特点，不受故障类型、故障时刻、接地电阻和故障位置等因素的影响，适应性良好。     

一种基于固有频率的超高压线路相间保护方案

在分析影响固有频率因素的基础上,提出了一种利用固有频率的超高压输电线路相间故障保护方案。理论分析表明,故障后产生的各种频率信号中,固有频率信号是明确的,且信号较强,便于采集。该方案利用线路两侧的固有频率主频差和阻抗判据区分区内、外相间故障,可以有效提高区内故障时保护的动作速度,同时保证区外故障时保护不误动。该方案不受系统振荡、负荷电流、故障时刻、过渡电阻、故障点位置和系统运行方式的影响,受电流互感器饱和的影响较小。ATP仿真和MATLAB分析验证了该方案的有效性。     

一种暂态分量故障测距方案

超高压线路故障产生的周期性高频暂态分量在频域上表现为一系列谐波形式,在分析暂态频率特征的基础上,提出了一种基于暂态分量的单端故障测距方案,并分析了电源侧和故障点反射系数对测距结果的影响,针对实际应用中存在的若干问题给出了相应的对策。该方案计算简单,不受故障时刻、运行方式等因素的影响,ATP仿真和M atlab分析验证了该方案有效性。     

基于重合直流断路器残余电流开关的柔性直流电网故障测距

精确故障测距是确保电力系统故障快速排查清除的关键技术,其中基于行波固有频率的故障测距方法在常规直流输电系统中具有突出的技术优势.但是通过分析发现,柔性直流电网故障行波固有主频率低、可利用数据窗短,导致基于固有频率主成分的测距算法存在较大误差.针对上述问题,提出在重合闸期间重合残余电流开关创造足够长的暂态数据窗.同时,提出了主/次频迭代计算/校验式测距算法.在应用于柔性直流电网时,与传统利用故障初期固有主频实现故障测距的方法相比,所提测距方法能够显著提升故障测距精度,并且消除多重信号分类算法虚假谱峰现象导致的测距偏差问题.大量仿真算例验证了所提方法的可行性与优越性.     

一种考虑时域特征的单端行波固有频率测距方法

行波固有频率主成分的精确提取是影响基于行波固有频率测距方法测距精度的主要原因.在考虑行波时频特征的基础上提出一种新的基于行波固有频率的故障测距方法:首先利用小波变换的尺度图得到固有频率主成分的粗略值,并在此频率值的邻域内对信号的时域特征进行分析,提取信号的时域周期,从而得到更为准确的频率值,并据此频率值及系统参数计算故障距离.EMTDC 仿真实验结果表明:该方法能在一定程度上提高故障测距的精度,且不受故障距离、故障电阻、故障初相角和故障类型的影响,能很好地适应不同的噪声水平     

Fault classification and fault signature production for rolling element bearings in electric machines

Most condition monitoring techniques for rolling element bearings are designed to detect the four characteristic fault frequencies. This has lead to the common practice of categorizing bearing faults according to fault location (i.e., inner race, outer race, ball, or cage fault). While the ability to detect the four characteristic fault frequencies is necessary, this approach neglects another important class of faults that arise in many industrial settings. This research introduces the notion of categorizing bearing faults as either single-point defects or generalized roughness. These classes separate bearing faults according to the fault signatures that are produced rather than by the physical location of the fault. Specifically, single-point defects produce the four predictable characteristic fault frequencies while faults categorized as generalized roughness produce unpredictable broadband changes in the machine vibration and stator current. Experimental results are provided from bearings failed in situ via a shaft current. These results illustrate the unpredictable and broadband nature of the effects produced by generalized roughness bearing faults. This issue is significant because a successful bearing condition monitoring scheme must be able to reliably detect both classes of faults.     

基于行波固有频率的串补线路故障测距方法

串联电容及其非线性保护装置给串联补偿线路的故障测距带来了困难.在考虑串联电容及其保护装置对频率提取及边界条件影响的基础上,研究了基于行波固有频率的串补输电线路故障测距算法.该算法首先利用单端电流频率信息判断故障发生在串联电容前或串联电容后,对于发生在串联电容后的故障,需要考虑串联电容处的折反射对测距算法的影响,然后依据故障距离与固有频率、边界条件间的数学关系进行精确测距.大量仿真结果表明该算法不受故障距离、故障类型和过渡电阻的影响,具有良好的测距精度和适应性     

基于电流微分初始值的VSC直流配电系统线路故障定位方法

在分析基于电压源型变换器的直流配电系统线路发生单、双极故障时电压、电流时域及频域故障特性方程的基础上,推导得到电流微分方程,并利用不同故障类型下的正极、负极电压和电流突变量进行故障判别,根据故障电流微分初始值推导得到故障定位方程。通过联立回路方程解决过渡电阻问题,并利用插值算法对传统的差分算法进行改进,解决了差分算法替代微分值存在的要求采样频率高、误差大的问题。仿真结果验证了所提定位方法的正确性和可行性,表明了所提方法计算简单、定位精度高。     

基于阻抗法的电力电缆高阻故障定位理论及试验

电力电缆的高阻故障的准确定位是一个比较困难的课题。本提出了基于阻抗法的变频电力电缆故障定位方法。该方法采胜频率比工频高的正弦电源,仅仅采集故障状态下故障相电缆单端的电压、电流信号。其原理是：电弧是电阻性的,因此流过故障点的电流和故障点两端的电压是同相位的,采集到线路首端的电流和故障点两端的电压是同相位的,采集到线路首端的电压与电流后,基于分布参数线路理论就可以求出沿线路各点的电压与电流,在故障点处电压与电流是同相位的。本正是利用这一点推导出故障定位方程。经过数字仿真试验和低压模拟实验证明,该方法是可行的,具有较高的定位精度。     

求解频域参数方程的双端故障测距原理

提出一种新的频域法双端测距原理。该测距原理无须知道被测线路的准确参数,而将输电线路电阻、电感、电容等参数作为待识别参数,利用故障暂态电流、电压丰富的频谱信息,结合故障暂态响应中测量点电流、电压频域网络方程,采用参数识别的方法求解故障距离及输电线路参数, 克服了传统双端测距方法因线路参数不准确引起的测距误差。EMTP仿真表明该方法具有较高的测距精度。     

一种提取行波自然频率的单端故障测距方法

在行波故障测距法中,对准确提取行波波前到达时刻的信号处理方法的研究一直是重点和难点。该文提出一种基于提取故障线路自然频率的单端测距新方法。在输电线上传播的行波在频域上表现为一个特定频率的谐波形式,称为行波的自然频率。采用复小波对故障后电流或电压信号进行连续小波变换,再对小波参数进行后处理以提取主自然频率,结合行波在该频率的波速,计算得出故障发生的距离。运用该算法对大量故障仿真实例进行了分析,结果验证了算法的可行性及其精度。