基于多重判据的电压暂降故障源定位方法

电网短路故障是电压暂降的主要原因,准确定位暂降故障源的位置,不仅有利于供用电双方区分暂降责任,还可大幅缩短电力公司的故障清除时间,提高供电可靠性。提出一种基于多重判据的电压暂降故障源定位方法:从监测点布点入手,结合监测点可观测域和暂降源方位判断提取可能的故障线路;基于监测到的节点电压相量估计故障类型,在可能的故障线路上假设虚拟故障点,利用故障距离分布函数得到监测点电压计算值,根据计算值与测量值的误差分析结果定位暂降故障源。基于10节点和26节点网络的仿真,验证了所提方法的有效性和实用性。该方法可有效减少故障定位过程中的循环搜索过程,能够对伪故障点做出处理。     

基于多测点正序电压相关性与典型模式匹配寻优的电压暂降源定位

为解决故障类型和过渡电阻对电压暂降源定位结果的影响,提出了一种基于多测点正序电压相关性与典型模式匹配寻优的电压暂降源定位方法。该方法首先采用多个测点故障前后的正序电压变化量作为特征量构建故障模式,采用欧式距离测度和Spearman秩相关系数定义模式之间的相似度。在各支路中点预设故障形成典型模式群,此后将测点正序电压量测量构成的待识别模式与典型模式群进行相似匹配,根据相似度将典型模式聚类为多个子群,将相似度最大的子群所对应的线路组成初选故障线路集,缩小定位搜索空间。最后建立最优估计模型,以相似度最大为目标函数,以初选故障线路集中的故障线路号及故障距离为优化变量,寻找最优匹配的故障模式,利用自适应粒子群优化算法对模型进行求解,确定故障线路和故障位置。采用IEEE 30和IEEE 33节点系统验证了该方法的可行性和有效性,结果表明该方法能有效克服故障类型和过渡电阻对电压暂降源定位的影响,定位精度高。     

基于序增量功率电流方向追溯电压暂降源的方法

电压暂降已经成为最受关注的电能质量问题之一。提出一种基于序增量功率电流方向追溯电压暂降源的方法。首先以电流、电压互感器的同名端确定一个监测点的正参考方向。监测点的正序增量功率电流为正,三相对称电压暂降源位于监测点正参考方向的相同方向,即下游,反之则在上游;监测点的负序增量功率电流为正,三相不对称电压暂降源位于监测点正参考方向的相反方向,即上游,反之则在下游。仿真及实验室模拟测试都证明:所提出的追溯电压暂降源的方法能准确地追溯辐射式配电网中由各种电网故障引起的电压暂降源。该方法计算简单、运算量小,适合于单片机完成,可嵌入在继电保护器中,由保护器完成电压暂降源的追溯。     

基于10kV配电网的电压暂降源的定位与识别

提出了一种基于10kV配电网的电压暂降源定位与识别的方法。利用有限的监测点采集的数据,根据电压暂降发生时系统中能量的流动变化,判定电压暂降源相对于监测点的位置;从三相电压是否平衡、暂降深度、有功功率变化和电压总谐波畸变率等方面研究了几种常见电压暂降源的特征;根据各类电压暂降源的特性以及仿真试验提取相应的特征量并设立判据,从而实现了对线路故障、感应电机启动和变压器投运引起的电压暂降的识别。     

基于直觉模糊粗糙集相似度的电压暂降源定位方法

为明确电压暂降责任,协调缓解纠纷,以进行故障检测、诊断及制定缓和措施,有必要对电压暂降源进行定位。现提出一种基于直觉模糊粗糙集的电压暂降源定位方法。该方法根据系统的网络拓扑结构及参数形成节点阻抗矩阵,基于节点阻抗矩阵计算不同线路故障时各监测点的正序电压,建立电压暂降特征信息数据库。利用电能质量监测装置采集的量测信息构造各线路的直觉模糊粗糙集和直觉模糊粗糙正理想集,计算其相似度,将相似度最大值所对应的线路判定为故障线路。在IEEE30节点标准测试系统进行数字仿真,验证了该方法的有效性和准确性。方法物理意义明确,编程简单,可应用于工程实践。     

基于扰动有功电流方向的电压暂降源定位方法

提出一种基于扰动有功电流方向的电压暂降源定位方法。通过电网故障的分析,得到电网故障过程中扰动有功电流变化的规律,分析结果表明扰动有功电流的流向可准确确定电网各种故障源点的方向。以此作为电压暂降源定位的依据,给出了扰动有功电流的算法和电压暂降源定位判据。仿真实验测试证明,该电压暂降源定位方法能准确定位由各种电网故障引起的电压暂降,也能正确定位其他扰动源(如大电机起动引起的电压暂降),尤其在不对称电压暂降时,优于现有的电压暂降源定位方法。     

基于负荷矩模型的油田配电网电压暂降源定位方法

随着油田敏感负荷的大量使用,电压暂降问题日益突出;近年来,油田配电网推进信息化建设,为实现电压暂降源区段定位提供了数据支撑。文中基于干线式配电网结构特点与负荷矩模型,以负荷矩近似相等为出发点,建立电压监测值与线路电气距离之间的约束关系,构建了适用于干线式网络负荷分布特征的信息监测点确定方法,并通过距离系数与电压损失之间的线性关系表征线路的稳态电压分布情况,利用电压增量与监测点间电气距离之间的关系进行电压暂降源区段定位。仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于正序电流故障分量相位比较的电压暂降扰动源分界

准确判断电压暂降扰动源的相对位置,对界定供用电双方责任以及制定治理措施提高供电质量具有重要意义。文中提出了基于正序电流故障分量相位比较原理的配电网电压暂降扰动源分界方法。通过建立不同位置发生不同类型故障时的正序故障分量等值网络,分析变电站内所有进出线的正序电流故障分量相位分布与故障位置间的关联关系,进而构建基于正序电流故障分量相位比较的电压暂降扰动源分界判据及其动作边界。该方法进行电压暂降扰动源分界时仅利用站端进出线的电流信息,测量信息获取方便,具有很好的工程应用前景。基于PSCAD建模仿真,验证了短路故障、相位跳变以及负荷扰动情况下,文中所提电压暂降扰动源分界方法效果较佳。     

电压暂降可观约束下的定位监测点多目标 优化配置

为有效监测电压暂降以及准确定位扰动源位置,提出了可观约束下的电压暂降定位监测点的多目标优化配置方法。基于测点间正序电压变化量的相关性,定义了暂降特征模式,通过寻找最优匹配模式进行故障定位,同时定义不确定区域指数作为测点集的定位准确性指标。以全网电压暂降可观为约束条件,以监测点数量最少和不确定区域指数最小为目标函数,建立监测点多目标优化模型。采用多目标离散粒子群算法求解模型,得到非劣解集。通过IEEE 39和IEEE 118节点系统验证了该方法的可行性和有效性。     

基于最小变异系数的配电网电压暂降源模型识别方法

提出了一种基于最小变异系数的配电网电压暂降源模型识别故障定位方法。该方法通过获得配电网中各个节点短路时监测点所测得的电压暂降特性,建立在不同故障类型条件下的电压暂降源识别模型,根据实际配电网发生故障时监测点所测得的电压暂降数据,用电压不平衡度公式区分出故障类型后,再与相应故障类型的电压暂降源识别模型进行比对,得到最小平均变异系数的区段则具有最大概率为故障区段。该方法将配电网故障选线和配电网故障区段定位融合在一起,经EMTDC仿真验证,有较高的准确性和有效性。     

基于双端电气量的配电线路故障定位方法

配电线路的故障定位技术对维护电力系统的稳定运行起到了重要作用。文章以R-L线路模型为基础,提出了一种基于电压、电流正序分量的配电线路故障定位方法,该方法首先对配电线路两端测量点的电压、电流相量进行检测,得到正序电压、电流相量矩阵,然后结合线路故障系数矩阵及线路阻抗参数建立定位函数,实现故障定位。仿真实验表明,该方法计算量小,受故障电阻、故障位置等因素影响较小,鲁棒性好,对配电网线路故障定位的精度较高,具有广泛的应用前景。     

基于电压暂降监测数据分析的配电网故障定位

将电能质量监测数据转化成对实际生产有用的信息是能源大数据应用的重要方面。配电网中大部分电压暂降是由故障造成的,因此残余电压幅值中隐含有故障位置的信息,为此,本文提出了一种利用电压暂降监测数据分析进行配电网故障定位的方法。首先,以监测量为输入,故障位置为输出,设计了反向传播神经网络,用于拟合故障位置与残余电压幅值的映射关系;其次,提出了基于输出量最大值和节点故障概率的故障位置判别方法;然后,提出了基于“离线学习-在线应用”的故障定位方法,通过离线训练的神经网络进行在线的故障定位;最后,利用标准算例仿真本文提出方法的有效性,并探讨了电能质量监测装置不完全配置对定位准确性的影响。本文所提方法在线应用时不依赖于系统参数,且具有一定的容错性。     

基于正序电压差的含分布式电源配电网断线接地复合故障定位方法

分布式电源(distributed generation, DG)大量应用给电网故障识别与定位提出了更高要求。配电网断线故障时绝缘虽未遭到破坏,但可能导致DG故障穿越,甚至诱发并网逆变器闭锁,造成电气量越限,威胁电网稳定运行。为此,提出了一种利用正序电压差实现含DG配电网的断线接地复合故障定位方法。通过解析不同故障情况下配电网馈线序电流和DG并网点电压,发现了非故障点两端正序电压差等于线路压降,而断口两端正序电压差恒为正数且多大于非故障区段压差的特征,构造了基于正序电压差的故障定位判据。针对定位判据可能出现的死区问题,引入DG输出电流作为辅助判据提高定位可靠性,进而提出了含DG配电网的断线接地复合故障定位方法。理论分析和仿真结果表明,所提方法能够实现不同DG容量、故障位置下的断线接地复合故障区段准确定位,且具有较强的耐过渡电阻能力。     

含光伏电源的配电网故障定位策略研究

基于监测电压暂降的配电网故障定位逐渐成为研究热点,同时随着智能配电网的发展,光伏电源越来越多的接入配电网。光伏电源的接入使传统的辐射型配电网的网络结构发生变化,且光伏电源的故障电流特性与同步发电机不同,使得基于电压暂降的配电网故障定位方法运用于含光伏电源的配电网时会产生较大误差。为了解决含光伏电源配电网的故障定位问题,基于低电压穿越控制策略针对光伏电源的短路电流特性进行了分析,然后介绍了含光伏电源的配电网故障电流的求解算法。通过遍历搜索候选母线,确定使得电气故障后故障电压实测值与理论计算值最为吻合的母线和故障类型,从而确定故障最邻近的母线。基于对IEEE34节点配电系统改造后的算例进行计算仿真,验证了文章方法应用于含光伏电源配电网定位的正确性和有效性。     

基于故障电流分布因子的单端故障定位方法

为了实现电力电缆的精确定位,提出了一种基于故障电流分布因子的单端故障定位方法。该方法首先根据Kirchhoff电压定理对电力系统等效模型建立表达式,然后检测线路单端三相电压、电流的正序、负序以及零序分量,接着引入故障电流分布因子,用故障类型的加权系数以及故障电流增量值替代故障电流,建立故障定位函数,最后检测出故障距离。仿真实验表明该方法鲁棒性强且具有较高的精确性。     

基于电压暂降监测点优化配置的同心松弛凹陷域分析

提出了一种基于电压暂降监测点优化配置的同心松弛凹陷域分析方法。在传统MRA法的基础上,根据变压器的接线方式以及故障点的位置构建系统的零序节点阻抗矩阵,修正电压暂降幅值,克服了传统MRA法存在监测盲区的缺点,实现对实际配电网的电压暂降监测点优化配置以及故障定位。根据监测点布点方案以及故障点定位结果,提出以故障点为中心的同心松弛凹陷域,定义的提出及分析计算可以有效减少供电部门凹陷域计算的工作量,为解决由于电压暂降带来的责任归属问题提供理论依据。通过对含有多个电压等级的实际配电网进行仿真分析,验证了该方法的实用性与有效性。     

基于PQMS电压信息的有源配电网故障定位方法

通过建立逆变型分布式电源(Inverter Interfaced Distributed Generation,IIDG)在低电压穿越控制下的(Low Voltage Ride Through,LVRT)故障输出模型,利用电能质量检测装置(PQMS)的电压信息,建立故障定位评估函数,提出了一种含逆变型DG配电网的故障定位新方法。论文首先研究了逆变型DG的低压穿越控制策略,建立逆变型DG的故障特征模型,分析对称及非对称故障条件下输出特性。然后利用含逆变型DG的配电网模型,分析不同故障条件下的故障特征。通过分析故障分量网络,建立节点电压关于故障距离与过渡电阻的方程,通过改进的粒子群算法求解精确故障距离。该方法考虑了故障条件下DG输出特性对于配电网故障定位的影响,利用故障网络的节点电压分布函数,解决了低电压穿越运行下的逆变型DG有源配电网故障定位问题。最后,在DigSilent软件中构建了带有逆变型DG的IEEE 33配电网仿真系统,验证所提方法的有效性与准确性。