基于故障测度概念与证据理论的配电网单相接地故障多判据融合

当故障特征量非常明显时，故障选线结果才比较可靠；当其特征量很微弱时，选线结果则可能是错误的。该文不仅提出了一种故障测度概念，以定量评价线路疑是故障线路的程度，还提出了一种多种利用故障信息的融合选线判据，该判据基于故障测度概念并利用小波分析理论构造了暂态信息故障测度算法：对故障工频信息构造了幅值和相角故障测度算法：运用D-S证据理论实现了多判据信息融合，将多判据选线问题转化为证据推理问题。结合选线问题的特点，将基本信度分配函数设计为相对信度分配函数与可确定信度系数之积形式。多故障信息的融合选线判据使选线性能得到提高，现场实测故障算例证实了文中方法的正确性。     

基于小波包的小电流接地系统故障选线的新判据

分析了故障选线的现状和基于小波包选线方法的优势及不足，提出了一种基于小波包的接地故障选线的新判据：先根据能量最大原则确定暂态电容电流最集中的特征频带，再比较各条线路特征频带的模最大值和零序电压首半波的极性以确定故障线路。该判断过程简单，抗干扰能力强，并且能够在只有2回线路的情况下选出故障线路。仿真结果表明，该判据不受接地条件和接地方式的影响，能够更准确可靠地选出故障线路。     

配网缆-线混合线路故障选线相对能量法

配电网发生单相接地故障时,故障零序电流首半波暂态能量集中,故障信息丰富,提出了一种利用特征频带相对能量的自适应故障选线方法.利用形态滤波器对各条线路暂态零序电流进行滤波预处理.应用小波包分解,按照能量最大的观点确定各条线路暂态零序电流的特征频段,剔除稳态分量及其他频带信息,提高选线的裕度.通过比较特征频段下故障后一个周期内首个1/4周期和最后1/4周期的相对能量大小,形成故障选线判据.理论分析及大量的仿真结果表明,该方法有效提取并充分利用了故障暂态信息,放大了故障暂态特征,避开了电流互感器饱和引起的间断角对选线准确性的影响,对于配网缆-线混合线路故障选线,该方法准确、可靠.     

一种基于谐波小波的单相接地故障选线方法

为了提高配电网单相接地故障选线方法的精度和鲁棒性,重点分析了谐波小波的表达式及谐波小波变换算法,在这基础上提出了一种基于谐波小波的单相接地故障选线方法。该方法首先在线路出口处并联谐振滤波装置,改变线路出口处的特征阻抗,然后将采样到的故障信号运用谐波小波变换算法完成对暂态电流特征频带内电流成分提取,最后通过比较特征频带内暂态电流能量幅值及能量衰减系数实现故障选线、选相。仿真实验表明该方法选线精度高而可靠,具有较高的工程应用价值。     

配电网单相故障多频带奇异量选线方法

采用3次B样条小波包提取各线路故障奇异量模极值,根据模极值能量分布最大原则,提出各线路特征频带的选取方法.当各线路特征频带一致时,以各线路零序电流模极值的幅值关系、相位关系构造选线判据;当各线路特征频带不一致时,分别在各线路的特征频带上构建各线路零序电流模极值的大小和极性关系矩阵,构造选线判据.解决了现有故障奇异量选线方法中因频带选择不合适而造成的误判问题.通过2组现场实录故障算例验证了选线判据的有效性和实用性.     

基于改进算法的粗糙集理论故障选线装置研究

针对KA系列模糊智能选线装置中小波包多频带选线算法所出现的误选问题,提出了基于粗糙集理论的小波包多频带的选线算法。该算法主要是应用粗糙集理论对故障样本的数据挖掘能力来确定低频衰减信号的增强比例,并在此基础上进一步利用粗糙集理论的信息融合功能对单相接地故障电流信号中所蕴藏的各种暂态及稳态信息进行融合。动模仿真实验结果表明基于粗糙集理论的选线算法能更有效地解决小波包选线算法所出现的误选问题,且较模糊选线算法精度更高、抗干扰能力更强、运行更稳定。     

基于改进算法的粗糙集理论故障选线装置研究

针对KA系列模糊智能选线装置中小波包多频带选线算法所出现的误选问题,提出了基于粗糙集理论的小波包多频带的选线算法.该算法主要是应用粗糙集理论对故障样本的数据挖掘能力来确定低频衰减信号的增强比例,并在此基础上进一步利用粗糙集理论的信息融合功能对单相接地故障电流信号中所蕴藏的各种暂态及稳态信息进行融合.动模仿真实验结果表明基于粗糙集理论的选线算法能更有效地解决小波包选线算法所出现的误选问题,且较模糊选线算法精度更高、抗干扰能力更强、运行更稳定.     

基于协同型复合判据的多端直流环网边界保护原理

利用直流线路两侧加装的限流电抗器对故障高频分量的阻断特性构造边界保护判据,是多端直流电网实现有选择性故障切除的可行技术路线之一。然而,限流电抗器的选型并不以适配保护的灵敏性为依据,导致现有基于最高特征频带的边界保护原理存在着兼顾选择性及灵敏性的矛盾。为解决上述问题,文中研究借助小波包变换将故障暂态量分解为若干频带,并以保护的安全性、灵敏性为双重约束对频带进行了综合考察及预选;在此基础上,利用D-S证据理论将预选频带的多重信息进行融合,最终得到兼顾低特征频带的高抗扰性以及高特征频带的高灵敏性的复合判据。仿真结果表明,所提出判据能够更灵活地区分区内高阻故障及伴随噪声的区外故障。在大样本随机故障场景下,所提判据比传统保护方案具有更高的动作正确率。     

小波包在配电网单相接地故障选线中的应用

应用在卓越尖空间皆具有良好聚焦特性的小波包,以适当频率带宽,对故障后暂态电气量进行分解。对于中性点接地方式不同的配电网,按照能量的观点,选择不同的频带来实现故障选线。基于选出的故障选线时频窗,提出了一种新的选线判据：以波形识别作主判据,以模值比较作副判据,经逻辑排序,最终给出邦联选线序列。理论及大量的ＥＭＴＰ仿真表明：该选线方法可以准确、可靠地实现单相故障接地选线,适合于接地方式不同的各种配电网,     

基于模糊综合评价的小电流接地故障选线研究

针对目前配电网小电流接地系统单相接地故障,单一保护算法不能完全满足选线可靠性和灵敏性要求的现状,将模糊理论应用于故障选线,根据单相接地故障的电气特性,选用零序电流比幅算法、五次谐波算法、零序能量算法和小波分析算法作为综合选线的基础判据,建立各选线的故障测度隶属函数。利用最小二乘法,结合客观权重系数和专家经验,确定组合权重系数。在此基础上,采用基于模糊综合评价的多重判据选线方案进行故障选线。在Matlab环境下搭建10kV配电网模型,分别仿真不同故障位置、故障合闸角和过渡电阻以验证理论的有效性及其选线精度的提高。     

采用形态学峰谷检测的谐振接地系统故障选线方法

谐振接地系统发生单相接地故障时暂态量十分丰富。文中对各线路发生故障后1/4周期零序电流的短窗数据进行小波变换,剔除工频所在频带,按能量和最大的原则选取特征频带,并对特征频带下重构的小波系数进行形态学峰谷检测。故障线路零序电流首波头峰谷形态与各线路零序电流首波头整体的峰谷形态相反,据此构成故障选线判据。仿真分析和实录数据验证均表明所提方法选线准确、可靠性高。     

基于S变换暂态能量与方向的无整定配电网选线新方法

为了提高配电网单相接地故障时选线的准确性和可靠性,提出了一种基于S变换暂态能量与方向的无整定配电网选线新方法。通过S变换计算各条线路故障特征频率下的暂态能量参数与综合相角参数,利用欧氏距离算法融合二维信息得到每条线路的特征距离,比较实时特征样本的故障距离和健全距离大小实现基于无整定保护判别的配电网故障选线。仿真结果表明,该方法受故障位置、故障合闸角、故障电阻、网络结构等因素影响较小,且判据裕度较高。该方法相比单一判据方法更加适用于结构复杂的配电网系统,同时不必人为规定继电器的动作特性,即无需人为设定判别整定值,具有很高的选线准确性和鲁棒性。     

基于小波包能量分析和信号融合的异步电机转子故障诊断

为提高异步电机转子故障诊断的可靠性,文中介绍了一种基于小波包能量分析和信号融合的异步电机转子故障诊断方法。采用定子电流信号和振动信号的频谱特征融合作为转子断条以及气隙偏心故障的诊断依据,首先对信号进行小波包分解,获得不同小波包频带节点下对应的能量分布,并与正常电机信号进行比较,进而对能量异常的信号频段进行小波包节点重构,最后通过快速傅里叶变换识别故障特征频率,诊断电机故障是否发生。通过仿真分析,验证了该方法的有效性和实用性,对于电机运行状态的准确监测具有重要意义。     

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。     

综合工频与特征频率零序导纳角差的选线方法

针对配网线路中大量电缆线路的使用导致故障线路与健全线路零序电流差异小的问题,提出一种基于线路自身工频与特征频率上的零序导纳相角差的故障选线新方法。在分析线路特征频率的基础上,利用S变换提取直流与特征频段内整倍工频频率点幅值信息,通过比较两部分幅值大小判断故障合闸角范围。基于特征频段内频率点幅值最大原则确定故障系统零序电流的特征频率,并进一步分析线路工频与特征频率下零序导纳向量特性。最后提出利用故障线路、健全线路的工频与特征频率零序导纳角差相差180°构建判据。基于Matlab的仿真验证本选线方法具有良好的选线效果。     

一种新的谐振接地系统单相接地故障选线方法

为解决谐振接地系统单相接地故障在小故障合闸角情况下选线准确率不高的问题,利用集合经验模态分解(EEMD)和希尔伯特变换在频带分析方面的优势,提出了一种新的谐振接地系统故障选线方法。通过分析单相接地故障时暂态零序电流的分布特征,比较系统暂态电容电流与衰减直流分量的能量大小,自适应将能量较大的信号用于故障选线。暂态电容电流能量大时通过比较暂态电容电流的极性确定故障线路;衰减直流分量能量大时通过比较消弧线圈与初选线路衰减直流分量的能量确定故障线路。分别对不同故障合闸角,不同过渡电阻的单相接地故障进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法选线准确率高,在小故障合闸角情况下亦能准确选线,具有一定的应用价值。     

基于小波特征量的瞬时性绝缘故障选线技术

介绍了利用瞬时性绝缘接地故障的选线来监测中压配电网绝缘状态的新思路。通过对瞬时绝缘接地故障的相位和频率进行分析,提出了基于小波包分解的小波特征频段选取方法,阐述了利用小波特征频段信号的暂态无功功率选线判据。最后搭建了瞬时性绝缘接地故障的仿真模型,仿真结果表明,该方法能够有效、可靠地选择出瞬时性绝缘故障线路。     

一种配电网线 — 缆混合线路故障选线新方法

城市配电网中线—缆混合线路的应用广泛。针对配电网发生单相接地故障时线—缆混合线路暂态电容电流较大的特点,提出一种基于小波包分解的故障选线相关分析新方法。应用小波包良好的频域分频特性,以适当频率带宽对配电网发生单相接地故障后各条线路的暂态零序电流进行分解,得到其在不同频段的输出。按能量最大的观点确定特征频段,并根据故障线路与健全线路的暂态电容电流在特征频段的相似性最弱的原理,通过对特征频段的小波包分解系数进行相关分析实现故障选线。理论分析和仿真结果表明,对于线—缆混合线路,该方法选线准确、可靠。     

基于相频特性与多频带分析的小电流接地系统故障选线

根据线路的相频特性将频率分为不同的区段，论证了在选定频段（SFB）内，小电流接地系统健全线路零序电流极性与故障线路相反；应用小波包以适当频率带宽对各线路的暂态零序电流进行分解，小波包系数的符号表示相应频段零序电流的极性；在SFB内按照能量最大的原则，确定各线路暂态零序电流分布最集中的频带所对应的小波包分解树节点，通过比较所有线路暂态零序电流在各自能量最大节点处的小波包分解系数的极性，自适应地实现故障选线。PSCAD仿真试验结果表明，该方法能够准确、可靠地实现电缆-架空线混合传输线的小电流接地系统单相故障选线。