改进时域反演算法在配电网故障定位中的应用

目前,时域反演算法要求反演阶段仿真模型参数与故障时配电网参数严格保持一致,需要获取的参数多且使用条件苛刻,限制了其在配电网中的应用.为此,提出了改进的时域反演算法:反演阶段使用接近于零的过渡电阻,以解决故障发生时过渡电阻未知的问题,并可以提高定位精度;对于任何故障类型,反演阶段的故障类型均设置为三相短路,根据三相电流信号能量特点实现选相功能.所提算法有效解决了配电网故障发生时过渡电阻和故障类型未知的问题.在10 kV含分布式电源配电网线路上仿真验证了改进的时域反演算法对于复杂拓扑线路的适用性及对于参数测量或计算误差的鲁棒性.同时也对所提方法进行了现场带电试验验证.试验结果表明,在200、500、1000Ω三种过渡电阻及架空线路、架空线路和地下电缆混合的情况下均能实现故障定位.     

10 kV油浸式变压器匝间短路故障反演与定位

为了解决油浸式变压器内部匝间短路故障在线定位的问题,提出了匝间短路故障反演定位方法,实现了采用无接触测量的油箱外壳红外测温数据对内部故障位置和发热量进行反演计算的目标。首先建立了油浸式变压器传热正演计算模型,并基于正演模型提出了匝间短路故障反演计算方法;然后将故障反演求解问题转化为变压器内部热源参数最优化问题,采用二维粒子群算法进行寻优求解。采用变压器温升试验对模型仿真结果有效性进行了验证,并进行匝间短路故障案例分析。研究结果表明,提出的匝间短路故障反演算法的故障位置定位误差平均值为5.60%,可有效对油浸式变压器匝间短路故障进行在线反演定位计算。     

一种基于有向图的配电网故障定位方法

为提高配电网的故障定位效率,减少因故障停电带来的损失,本文基于有向图提出了一种配电网故障定位的新方法。它利用主站接收到的故障指示器动作信号,通过构造节支关联矩阵和线路电流向量,进行两者相乘运算,确定故障所在区段。所提方法无需规格化处理,可实现含分布式电源接入、多重故障和闭环运行的复杂配电网故障定位,具有较强的容错能力。文中不仅应用KCL电流定律从理论证明了方法的正确性和适用性,而且还在某市配电网系统上进行了仿真。结果表明了该方法可以用于实际配电网,具有很大的应用前景。     

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。     

基于相电压电流突变量的配电网单相接地故障频域定位方法

为了克服配电网单相接地故障时域定位方法需要设计专门的滤波器以及解决零序电压电流较难获取的问题,提出了一种基于相电压电流突变量的频域定位算法。首先给出了配电网单相接地故障的突变量网络并分析了相电压电流突变量特征。在此基础上构建了频域模型方程并提出了对地电容的辨识方法,对于健全线路和故障线路故障点后各相以及故障点前健全相的对地电容值为正,故障点前故障相的对地电容值为负,据此可以实现单相接地故障的区段定位以及故障相识别。最后提出了定位终端的启动方法和实用化判据,将算法写入某终端并基于RTDS进行了测试,结果证明所提方法的有效性。     

基于多源故障信息的故障定位方法在配网抢修中的应用

为提高配电网故障定位速度和精度,提出了基于多源故障信息的配电网故障定位方法。首先提出了适合配电网故障定位的拓扑结构描述和存储方法,然后基于配电网的拓扑结构,对配网故障信息进行一体化处理,利用配电设备的关联关系实现故障信息的分组和优先级的确定,采用模糊集理论实现了在低压故障信息漏报、误报情况下的低压故障定位,最后通过算例验证了该方法的有效性。     

基于时域反射法的电缆受潮中间接头定位的研究

随着城市化率的提高,电力线路配电网的电缆化率也在逐年上升.针对电缆线路埋设在地下导致隐患和故障查找较困难,南方地区因气候潮湿造成电缆进水受潮情形较常见的问题,对电缆受潮的判断与定位进行研究,通过在MATLAB/Simulink中分别对电缆本体、中间接头和水树枝进行建模、仿真,提出了一种基于时域反射法(TDR)的电缆受潮定位方法,拓展了时域反射法在电缆缺陷、故障处理中的应用场景,给电缆受潮定位提供了一种新的思路.     

基于故障投诉电话信息的配电网故障诊断方法

运用模糊集理论实现配电网故障定位,根据配电网的拓扑结构,提出实现网络自动分层的方法,再在获得足够故障投诉电话信息的前提下,利用模糊集理论实现故障定位。详细介绍了网络的自动分层原理及其算法、故障定位中基于投诉信息的模糊集原理与应用示例。运用VB 5.0及MS Access 实现了配电网的故障诊断应用程序,对实际配电网的大量仿真表明,该方法简单、有效。     

基于故障投报地理信息的配电网故障定位系统

针对配电网非测控区的故障定位,提出一种新的配电网故障定位方法。介绍了在电力系统配电网络模型与地理信息系统(GIS)数据模型的基础生成基于GIS的配电网络模型。提出了基于粗糙集理论的配电网GIS故障定位算法,以及故障定位的实现过程。     

基于故障定位算法的配电网自动化

对配电网的故障定位问题进行了分析,针对我国配电网网络结构和基于FTU的馈线自动化自动控制模式的特点,提出了一种能适合树型配电网故障定位的新算法,建立了停电呼叫和故障诊断两种子算法模型,并通过一个实例算例证明了这种新的故障定位算法的可行性.     

基于图论的配电网故障行波定位新算法

配电网结构复杂,分支多,故障点定位困难。传统基于输电线路单端或双端信息的故障定位算法难以满足配电网高精度故障定位要求。提出了基于多端时间信息的配电网故障行波定位新算法,构建了配电网关联矩阵和距离矩阵,给出了故障分支的判别方法;基于二叉树模型,根据配电网末端的行波到达精确时间信息和配电网拓扑结构矩阵,剔除无效行波波头时间,综合利用有效的行波波头时间信息,实现配电网故障的实时精确定位。EMTP仿真结果表明,该方法能实现配电网故障的准确定位。     

配电网故障区段定位的互补松弛约束新模型与算法

研究快速高容错性馈线故障区段辨识技术对于提升配电网运行安全可靠性具有重要作用。基于故障电流信号并联叠加特性和逼近关系理论,首次提出代数建模机制下馈线故障区段定位的互补松弛约束模型,其优势为:克服了逻辑模型对群体智能算法的依赖,可采用数值稳定性好的梯度算法求解;利用互补松弛约束条件将非线性整数规划模型转化为具有光滑特性的非线性规划模型,降低了决策求解复杂性;无需对配电网进行分层解耦,即可实现单一和多重故障区段的有效辨识。为有效求解互补松弛故障定位模型,基于模型等价转换思想和松弛因子压缩策略,提出具有全局收敛特性的交互式优化决策算法。仿真算例验证新方法可实现配电网馈线单一或多重故障区段的准确高容错性辨识,且数值稳定性好、故障定位效率高。     

基于矩阵算法的配电网故障定位

分析了原有的配电网矩阵法故障定位中存在的问题,提出一种适用于辐射状网及开环运行环网的配电网故障定位算法。该算法仍以矩阵分析为核心,通过网络拓扑形成网络关联矩阵,然后结合馈线终端设备(FTU)上传的故障信息形成故障判定矩阵,判定方法简单。它不仅可以实现配电网单一故障的快速定位,而且对末端故障及多点故障也可以做出准确判断。通过编程实现算法,并用不同区域故障的模拟验证了算法的有效性。     

改进模因算法在含DG配电网故障定位中的应用

分布式电源的接入导致传统的故障定位方法不再适用,为了实现配电网快速定位,提出一种基于改进模因算法故障定位算法。首先构建能动态适应分布式电源投切的开关函数,然后以变电站为基础将复杂配电网络分区,划分为相互独立的子网络。将含有多条馈线的子网络划分为几个区域,通过等效原则,在对某一区域进行故障定位的时候,将其他区域进行等效,这样不仅降低了可行解的维度,使计算的复杂性降低,同时也简化了开关函数的计算。利用蚁群算法产生初始种群,模因算法对配电网进行故障定位,仿真结果表明算法能快速的求解出单点故障和多点故障,在信息缺失和畸变情况下,算法也有良好的容错能力。     

一种基于图论剪枝算法的多分支配电网行波故障定位算法*

配电网由于其结构上多为树形辐射状结构,若直接采用传统的输电线路故障定位方法则会造成定位的不准确。因此,基于图论剪枝算法提出一种适用于配电网的行波故障定位新方法。该方法将配电网拓扑结构等效成图论模型,构建配电网距离矩阵和关联矩阵,采用剪枝算法剪掉无效的行波波头信息,利用配电网末端检测到的故障初始行波到达时间信息实现配电网故障的实时精确定位。文章最后采用PSCAD和MATLAB软件进行联合仿真。仿真结果表明利用该方法实现的配电网故障定位结果精确可靠。     

基于RLC模型参数辨识的配网电缆单相接地故障的单端时域测距方法

提出了一种基于RLC模型的配网电缆单相接地故障的单端时域测距方法。该方法利用配网电缆单相接地故障后的暂态信息并结合故障状态网络与零模网络,建立时域测距方程,实现故障测距,且对过渡电阻及其两侧的等值对地电容进行了辨识求值。该算法避免了故障后消弧线圈补偿使得稳态残流微弱、过渡电阻、故障初始角及中性点运行方式等因素对测距精度的影响。大量的EMTP数字仿真结果验证了该算法的正确性,且具有较高的测距辨识精度。测距平均误差在10 m内,最大相对误差小于0.113%,计算过渡电阻的最大相对误差小于1.637%,满足实际工程应用需求。     

基于直接时间反转法的直流配电网故障测距

针对直流配电网电能分布不均匀造成定位偏差的问题,着眼电流突变量的频段分布特性,利用直接时间反转法将距离问题转化为点源位置响应。同时利用离散二进小波的平移不变性,将行波信号高频分量模极大值以脉冲激励形式重构时间反转故障暂态行波信号,对应刻画其尖锐变化点,突出能量分布特征,不受故障信息量少的限制,从理论角度证明了该方法在主馈线和T接线路的适用性。通过在PSCAD/EMTDC中搭建±15 kV两端中压柔性直流配电网模型,对于不同过渡电阻和不同故障类型进行故障仿真和数据采集验证。结果表明,所提方法在5 ms短时窗内实现测距,抗过渡电阻能力强,能够反应不同工况下故障线路电磁能量的变化。     

基于分布式行波检测的配电网单相接地故障定位方法

为解决复杂树型配电网长期存在的单相接地故障精确定位难题,分析了故障行波模量的传输特性,提出了一种基于两种行波原理组合的故障定位新方法。该方法首先建立多端定位算法查找故障主干线路,缩小故障定位范围;然后提出基于行波模量时差的双端定位算法,利用行波线模分量与零模分量的行波传输时差准确计算故障距离;最后,综合利用多端与双端定位结果确定故障精确位置。经仿真验证,该方法仅需在部分配电线路末端安装行波定位装置即可实现配电网全网线路的精确故障定位,有效节省了装置投资成本,具有数据处理量少、算法实现简单等优点。     

基于改进鸽群算法的含分布式电源配电网故障定位

分布式电源（DG）接入配电网中,使得配电网由传统的单电源辐射状网络变成多电源复杂网络,增加了配电网故障定位的难度。针对DG接入配电网定位问题,提出了一种基于改进鸽群算法的故障区段定位方法。首先,建立了适用于含多个分布式电源的开关函数并对电流编码方式重新定义。其次,对基本鸽群算法中的指南针因子和地标算子进行改进,并通过结合模拟退火算法防止其陷入局部最优,提高了算法的容错性。仿真结果表明,该算法适用于含分布式电源配电网的单重和多重故障区段定位,且在相同故障情况下,改进鸽群算法分别比传统鸽群算法和遗传算法在迭代时间上降低了17.019%和43.763%,具有一定的快速性。     

含分布式电源的复杂配电网相间故障定位等效解耦模型

分布式电源规模化接入,使配电网拓扑结构和组成元素越来越复杂,传统矩阵算法由于馈线开关处故障电流方向难以确定已不再适用于配电网相间故障定位.为有效将复杂配电网的拓扑结构简化,基于深度优先原则对配电网进行解耦,使其变成由若干个树干状结构组成的网络;针对复杂配电网故障定位矩阵算法计算量大、步骤复杂的难题,提出了一种新的复杂配...