基于同步相量测量技术的配电网故障定位

配电网的故障定位是配电网自动化系统中的一项高级功能。为此,针对配电网的特点,结合同步相量测量技术对节点电压方程进行了处理,导出了一种新型的故障定位矩阵算法。该算法具有较强的通用性,求解过程简单快捷,故障定位快速,对于部分类型的故障还可以具体解出故障距离。最后结舍IEEE13节点系统和[EEE36节点系统,说明了该算法的定位方法并证实了其有效性。     

基于PMU的中压配电网精确故障定位方法及关键技术

中压配电网精确故障定位技术对于减少电力系统的停电时间和停电频率,提高供电可靠性具有重要的意义。同步相量测量技术的广泛应用,为在配电网中实现故障的精确定位奠定了基础。文中对以配电网同步相量测量装置（D-PMU）为基础的中压配电网精确故障定位方法的研究进行了分析和展望。在对中压配电网故障定位技术现状进行分析的基础上,阐述了目前配电网精确故障定位面临的机遇与挑战,提出了实现精确故障定位的前提条件。在此基础上,围绕着中压配电网精确故障定位研究的主要科学问题,提出了需要重点关注的研究内容,并对相关的研究思路和技术路线进行了详细的阐述。     

基于有限PMU配置的配电网故障定位

提出一种仅需要有限的相量测量单元(PMU)便能实现单故障和多重故障定位的配电网故障定位方法.首先通过叠加原理和等效变换推导故障网络节点电压方程,基于此建立压缩感知模型.然后利用l1正则化最小二乘法求解近似故障电流并进行归一化处理,确定疑似故障区间.通过电压残差公式和故障测距公式依次计算可能故障数目下对应的电压残差和故障...     

配电网故障选线与定位发展现状

配电网故障选线与定位对于提高供电能可靠性、增强供电质量具有非常重要的意义。首先分别介绍了利用接地故障特征分量,利用故障相暂态特征分量以及不利用接地故障特征分量的三种选线方法,之后阐述了故障分析法、行波测距法和智能化测距三种定位方法。对不同方法的优缺点进行了分析综述。     

多分支配电网故障选线方法研究

配电网结构复杂,故障电流弱,且存在间隙性电弧,分支多,故障选线困难。为解决传统的选线方法准确率低,无法准确采集到行波信号而导致故障选线失败等问题,提出了基于行波信号的配电网选线方法。该方法以双端行波定位法为基础,对行波检测装置进行优化配置,选择性的在配电网分支末端变压器端安装行波采集装置;将行波装置两两组合,组成多组定位系统,获得初始行波的波头到达时间;准确排除非故障线路,确定故障区间;融合多组系统的故障区间,取其交集,最终实现配电网的精确故障选线。EMTP仿真结果表明,该方法能准确地实现配电网的故障选线。     

基于无线传感装置的配电网故障定位与自愈系统研究

当前的配电网故障分析中,依然存在接地故障选线不可靠、接地故障无法自动定位与隔离以及难以恢复非故障区段自动供电等问题。据此,提出了一种基于无线传感装置的配电网故障定位与自愈方法。该方法首先基于场感应原理设计了非接触式的无线电压、电流传感装置,该装置具有较高的可靠性、灵活性与经济性;其次提出可适应于含有多T接线路的基于双端行波测距原理的故障选线与定位方法;最后将通信系统、GPS系统、GPRS系统与现有配电网自动化系统进行协调与配合,构成了配电网故障定位与自愈系统。研究分析表明,通过开发配电网故障定位与自愈系统,可有效提高配电网运行的可靠性,具有重要的理论与实际应用价值。     

基于行波检测的水电配电网单相接地故障定位

对单相接地故障进行精准定位有利于提高水电配电网供电质量、减少断电造成的损失.为此,针对传统定位方法存在的定位误差大、检测耗时长的问题,设计了基于行波检测的水电配电网单相接地故障定位方法.定位过程共分为两个阶段:一是水电配电网单相接地故障选线,确定发生故障的线路.二是针对行波信号中存在噪声的特性,将行波检测法中的双端法与...     

基于零序分量的阻抗法配电网故障定位技术

精准故障定位对提高配电网的安全性、可靠性有着重要意义。提出了一种基于零序分量的阻抗法定位技术。依据线电压对称性及零序电压幅值判断是否发生单相接地故障,再利用安装在母线处及线路末端的同步相量测量单元获取线路发生单相接地故障后的稳态零序信号。在此基础上,根据线路两端零序电压、母线侧零序电流及线路零序参数建立各区段发生单相接地故障时的测距方程,以区段线路长度为限制排除伪根、确定真实根,通过遍历系统各区段可同时实现区段定位及故障测距。在EMTP/ATP仿真软件中搭建10 kV配电网。结果表明,所提方法在混合线路、多分支线路等多种配电网结构下都能保持较高精度,且测距精度不受接地电阻和故障相角的影响。     

基于频域参数识别方法的配电网单相接地故障选线

国内配电网大多采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式运行,在这种系统发生单相接地故障时,尽快选出故障线路对电网运行有重要意义。提出一种基于参数识别的频域方法进行小电流接地选线。通过矩阵束方法提取故障后零序电压和零序电流的频点信息,解决了传统离散傅里叶变换方法提取频域信号不准确的问题。提取频点信息后,利用频域方程求解线路对地电容值并进行选线。与时域参数识别方法相比,该方法对采样频率要求低、计算精度高。同时,频带分析表明该方法比传统的首容性频带滤波方式具有更宽的频带,理论上不需要滤波。经ATP-EMTP仿真和实时数字仿真器录波数据验证,该方法选线正确、有效,耐过渡电阻能力强,不受消弧线圈的影响。     

基于相量测量单元和故障指示器的配电网故障定位研究

研究配电网故障定位技术,快速定位故障发生点,对缩短停电时间,提高配电网供电可靠性具有重要意义。介绍了目前基于相量测量单元的配电网故障定位研究现状,基于故障指示器的配电网区段定位原理与研究情况,以及基于相量测量单元和故障指示器相结合的配电网故障定位方法。在此基础上探讨了未来配电网故障定位技术的研究方向。     

提高配电网PMU测量精度的全景补偿方法

配电网线路长度通常较短,且受噪声及谐波影响严重,要实现配电网的监测、控制和状态估计,亟须研制配电网同步相量测量装置（D-PMU）。高精度的测量是配电网可观可控的基石,而交流采样环节是保证D-PMU测量性能的核心。基于交流采样环节的硬件误差来源分析,提出了误差渐进减小的工程全方位应用场景补偿方法（简称全景补偿方法）：①通过出厂标校,消除系统固定误差;②通过三次多项式拟合进行全量程补偿,被试装置达到应用需求精度;③通过二次多项式拟合进行温漂补偿,提升D-PMU现场运行精度。基于提出的全景补偿方法改进D-PMU,搭建了人工模拟环境,测试结果表明所提方法可有效提高D-PMU相量测量精度。     

基于广域行波初始波头时差关系矩阵的配电网故障选线及测距

配电网发生故障时,故障馈线支路准确辨识及准确测距是实现恢复供电的基础。针对常见的单端辐射状配电网故障时行波在电网中传递特点,异地同步监测各个出线末端的电压行波信号,优化小波分析函数准确获取行波波头抵达时刻,在此基础上提出了一种基于广域行波初始波头时差关系矩阵的配电网故障选线方法。该方法首先建立各个馈线支路间初始波头到达时差(time difference of arrival,TDOA)矩阵,然后根据故障时各支路波头实际TDOA矩阵,计算各线路矩阵谱范数大小,通过谱范数值差别找出故障馈线,并利用初始波头时刻数据实现故障测距。实验分析结果表明,在考虑同步测量时间误差的情况下能准确判断故障馈线并实现故障测距。     

基于多端行波的配电网单相接地故障定位方法

配电网多为树形结构,分支多,单端定位或双端定位方法都很难准确定位故障。针对B型行波和配电网树形结构,提出了一种多端行波故障定位方法。该方法利用接地故障时刻产生的行波第1波头到达配电网线路各末端的时刻进行故障定位。利用行波故障定位基础理论,建立了多端行波故障定位的理论依据,考查了定位方案在配电网中的优越性。采用ATP仿真软件和MATLAB软件对该方案在配电网中遇到的各种情况进行了仿真分析。仿真结果表明,在配电网单相接地故障定位中,多端行波定位法只利用接地故障初期很短时间内的暂态行波信号,接地故障后期的故障发展情况对开始的暂态行波信号并无影响,所以运用多端行波定位法能够快速准确地找到故障点。     

基于神经网络的配电线路综合故障定位方法

针对配电网分支多、故障点信号弱的特点提出了一种利用C行波法和PNN神经网络的功能互补性来实现对带有分支的配电网故障线路的准确故障定位的方法.首先利用C行波法确定故障点到母线端的距离;由于到母线端同样距离的分支可能不止一个,故利用PNN神经网络的模式识别功能来进一步确定故障分支,从而可以实现精确故障定位.理论分析和仿真结果表明,该方法能够准确地确定带分支配电网单相接地故障位置.     

基于AGM曲线能量的配电网故障区段定位方法

配电网发生单相接地故障后,准确识别故障区段对配电网的安全稳定运行具有重要意义。因此,根据单相接地故障后故障点异侧暂态零序电流波形趋势差异显著的特点,本文提出一种基于暂态零序电流自适应全局均线能量的故障区段定位方法。首先,利用极点对称模态分解得到反映故障后暂态零序电流波形趋势的自适应全局均线;然后,利用故障后暂态零序电流自适应全局均线的能量差,描述故障后暂态零序电流波形趋势的差异程度,构建判据确定故障区段。仿真结果表明,该方法在不同故障条件下均可准确识别故障区段。     

输电线路分布式行波检测的故障定位方法

提出了一种基于输电线路分布式行波检测装置的故障定位方法。利用沿线分布安装的两套基于Ro-gowski线圈的行波检测装置,采集高频故障行波,运用相模变换和小波变换模极大值法检测线模行波波头,准确定位波头到达时间。各装置通过无线通信网络将波头到达时间回传主站,主站综合利用不同的波头时差信息,在线测量实时行波波速,可精确定位单条输电线路的故障。仿真结果表明,该方法具有较高的测距精度和可靠性。     

基于方向行波的小电流接地系统故障选线

从行波传输的角度出发，对小电流接地系统发生故障时的暂态过程进行分析，并通过分析得出以下结论：故障线路的反向电压行波和正向电压行波同时到达，而非故障线路的反向电压行波滞后正向电压行波一定时间后到达；并且故障线路和非故障线路正向电压行波的初始极性相反。利用这两个特征，提出基于正、反向行波能量之比和正向电压行波初始极性的故障选线新判据。通过暂态仿真软件ATP进行仿真，结果证实了上述原理的有效性，且不受故障初相角和过渡电阻的影响。     

中压配电网的故障测距实用化方法

35kV、66kV中压配电网属于中性点非有效接地系统, 目前尚无很好的故障测距方法。针对其故障电流信号弱的特点,文章提了在线线测电压行波的双端故障测距方法。物理实验中利用电源线接触零电位线的方法模拟接地实验,同时高速采集卡对故障电压行波进行同步循环采集,实验结果证明了电压行波作为故障测距信号的有效性和所提故障定位方法的有效性。     

基于北斗卫星系统的配电网行波故障定位

提出了一套基于北斗卫星系统的电网故障定位系统设计方案。授时及通信技术在变电站行波采集装置和故障定位主机中有着广泛的应用。在提出的短报文通信方案中,简要介绍了"北斗一号"的系统组成和数据帧格式。接下来,详细阐述和对比了其两种不同的授时方式;提出了一套北斗授时方案,应用高精度晶振和PI调节器实现高性能晶振驯服,提高授时精度。本文提出的北斗定位模块一方面快速定位线路故障的位置以及提供准确的实时时钟,另一方面能够给远程调度中心发送短报文信息,报告各杆塔以及支线路运行等的状态信息。有待研发的语音模块出现能够更加便于调度中心工作人员通过语音方式与网关进行信息交互。所以作为我国自行研发具有完善功能的全天候北斗卫星导航定位系统,完全能够满足电力系统的需求。