配电网单相接地保护的研究

为快速识别配电网单相接地故障,断开故障线路并发出故障跳闸信号,仿真分析了配电网单相接地故障时故障线路和正常线路的暂态零序功率的特点,应用小波包精细分析配电网单相接地故障后的暂态零序功率,提取反映故障线路的暂态零序功率特征频带和信号窗长度;以零序电压作为单相接地保护的启动条件,以线路在特征频带和固定时间窗口的暂态零序能量为保护动作判据,构成配电网单相接地的反时限保护。仿真分析表明该单相接地保护动作原理不受短路时刻、接地电弧电阻、线路长度等因素的影响,满足继电保护"四性"要求。     

配电网单相接地故障的仿真分析

为了提取配电网单相接地故障选线和故障测距的暂态故障特征量,基于Matlab的Simulink仿真环境,搭建了小电流接地系统的配电网络仿真模型并综合考虑不同短路时刻、不同接地电弧电阻、不同故障距离和线路长度等多个因素,对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真。在配电网单相接地短路故障后的第1个工频周波(0～0.02s)内故障线路的零序电流包络线的变化速度比非故障线路变化缓慢,包络面积大,但与非故障线路首半波极性相反。仿真分析表明此暂态特性不受短路时刻、电弧电阻、故障距离和消弧线圈被偿度的影响,为单相接地故障选线和故障测距的研究提供了理论依据。     

行波小波分析法对单相接地故障选线方法的研究

论述了配电网中单相接地短路故障行波的特性,运用小波变换分析中性点非直接接地配电网中单相接地故障行波信号。导出了一种利用暂态行波0模量的小波系数的极大值极性识别故障线路的故障选线新方法。并证明了在故障初始行波过程中,故障点间歇电弧及过渡电阻对本方法的影响十分微弱。通过大量仿真试验,证明本方法的正确性、有效性和通用性。     

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。     

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。     

基于数学形态谱的配电网接地选线新方法

分析了配电网故障选线的现状,提出了一种新的基于图形识别的数学形态谱选线方法.从配电网发生单相接地时各线路的零序电流波形出发,采用不同刻度大小的结构元素对电流波形进行形态学开、闭运算,将运算结果对刻度求导,得到形态谱值曲线,求出各线路形态谱,找出形态谱不同于其他线路的线路即是故障线路.Matlab仿真结果表明,该方法不受有无中性点消弧线圈、过补偿度、过渡电阻和短路时刻的影响,能准确地选择出故障线路,为配电网单相接地选线提供了一种全新的思路.     

利用小波包分解系数实现配电网单相接地故障选线

配电网单相接地故障时因故障电流小,其选线问题一直未能得到很好的解决.应用具有时频局部化特性的小波包技术来分析配电网单相接地故障暂态过程,首次提出应以"暂态量突变特征最明显的频带"作为选线频带的新观点,并巧妙利用小波包分解系数,给出以小波包分解系数突变量最大值来确定特征频带的实用判据.并对小波母函数的选取、采样频率和分解尺度的选择做了说明,给出了详细的故障选线步骤,该方法无需定值整定,MATLAB仿真实验表明,该方法不受故障发生时刻、接地电阻的影响,抗干扰能力强,选线准确、可靠性高.     

利用小波包分解系数实现配电网单相接地故障选线

配电网单相接地故障时因故障电流小,其选线问题一直未能得到很好的解决。应用具有时频局部化特性的小波包技术来分析配电网单相接地故障暂态过程,首次提出应以“暂态量突变特征最明显的频带”作为选线频带的新观点,并巧妙利用小波包分解系数,给出以小波包分解系数突变量最大值来确定特征频带的实用判据。并对小波母函数的选取、采样频率和分解尺度的选择做了说明,给出了详细的故障选线步骤,该方法无需定值整定,MATLAB仿真实验表明,该方法不受故障发生时刻、接地电阻的影响,抗干扰能力强,选线准确、可靠性高。     

基于多频带分析的自适应配电网故障选线研究

该文应用小波包具有良好的领域分频特性，以适当频率带宽对配电网发生单相接地故障后备条线路的暂态零序电流进行分解，得到其在不同频段下的输出。按照能量最大的观点确定各条线路暂态电容电流分布最集中的特征频段，并根据故障线路暂态电容电流的极性与非故障线路不同的原理，通过比较所有线路在各自特征频段下的小波包分解系数的极性来自适应地实现故障选线。理论分析及大量的ATP仿真结果表明：该选线方法可以准确、可靠地实现配电网单相故障的选线。     

基于五次谐波和小波重构能量的配电网单相接地故障的选线方法研究*

对配电网经常发生的单相接地短路故障,因为故障点电流非常小,很难通过五次谐波幅值比较来准确地判断故障线路。提出了五次谐波和小波包能量相结合的方法。利用小波包对各线路的零序电流的五次谐波进行三层小波包分解,对第三层重构系数进行能量计算求出总的能量值。通过比较各线路零序电流五次谐波的能量值判断出故障线路。搭建了10 kV中性点经消弧线圈接地的小电流单相短路接地系统的仿真模型,结果表明五次谐波与小波包能量结合的分析方法能够准确地进行故障选线。     

基于暂态分量的配电网单相接地故障测距的研究

在对配电网单相接地故障零序电流分析的基础上,提出了基于暂态分量的配电网单相接地故障测距方法,利用小波包重构系数形成各频段的能量值,构造出测距的特征向量,并引入支持向量机映射该特征向量与故障距离之间的对应关系.仿真结果证明该算法是有效的.     

电缆网故障选线方法的研究

对电缆网故障选线方法的研究一直是配电网故障研究的重点.笔者提出一种基于小波分析的暂态群体比幅比相法为主、暂态能量法为辅的故障选线法,并运用EMTP数字仿真工具搭建了一个10 kV电缆网配电系统模型,进行了仿真实验.仿真结果证明该法能够准确地识别故障发生时刻.不受电压故障时刻、接地电阻大小等因素对故障选线的影响,抗干扰能...     

基于小波包和支持向量机的配电网单相接地故障测距

本文首先利用小波包分析了故障线路首端的零序电流,进行了暂态分量的特征提取,然后利用小波包重构系数构造的能量函数作为特征向量,引入到支持向量机中,映射该特征向量与故障距离之间的对应关系,最后通过仿真试验证明了该算法的有效性。     

基于现场实录波形的小电流接地故障暂态选线研究

为解决小电流接地系统单相接地故障特征不明显的问题,借助小波理论提出了基于DS证据理论的融合判据。首先确定小波基及小波分解尺度,并构造小波能量矩阵以确定故障特征频带。进而,在此特征频带下提取出三种故障特征:小波能量比、小波重构系数方差及暂态功率方向,并分析对比了三种特征的灵敏性。考虑到各个故障选线特征的检测灵敏性不同,为了提高选线准确率,进一步提出了基于DS证据理论的选线融合判据。最后,对现场实录波形进行分析。分析结果表明,该融合判据能够有机融合三种选线特征,提升选线正确率,具有较好的工程应用价值。     

计及分布式电源注入谐波的单相接地故障联合选线

随着配电网线路安全运行要求的提高,分布式电源注入的谐波会使得现有的选线方法失效,且单一判据的故障选线方法愈加难以胜任复杂配电网系统发生单相接地故障后的选线工作。因此文中提出了计及分布式电源注入谐波的谐振接地系统单相接地故障联合选线。针对谐振接地系统中出现单相接地故障后,故障线路与健全线路的暂态零序电流相位、周期变化不同的特点,先根据低频周期差异用多尺度交叉样本熵计算暂态零序电流,再根据高频相位差异用加权暂态能量法及同步挤压小波变换计算高频暂态零序电流的重构误差。此外,使用加权暂态能量法控制计算量并通过多尺度交叉样本熵、加权暂态能量和重构误差3个判据判定故障线路。实验结果显示,文中的联合选线法受不同故障条件的影响小,准确性高,抗干扰性强。     

一种基于图像的配电网单相接地故障选线方法

文中针对中性点经消弧线圈接地引起故障电流微弱,故障特征不明显,导致谐振接地系统发生单相接地故障时选线速度慢、选线困难等问题,提出了一种基于图像的配电网单相接地故障选线方法。该方法获取各馈线故障零序电流,通过连续小波变换(CWT)得到CWT系数矩阵,将系数矩阵生成RGB图像;然后,通过感知哈希算法计算正常馈线与故障馈线生成RGB图像之间的汉明距离,以汉明距离判断各RGB图像之间的差异,进而确定故障馈线;最后,对比了基于皮尔逊相关系数选线方法和基于EMD分解零序电流高频分量选线方法,结果表明所提方法应用于谐振接地系统中选线速度快,且不受故障电阻、故障位置、故障初始相角等因素的影响。     

基于LCD能量相对熵的小电流接地故障选线方法

针对小波变换不具有自适应性、易受小波基种类影响的问题,及经验模态分解EMD（empirical modal deco-mposition）存在的模态混叠现象,提出了一种基于局部特征尺度分解LCD（local characteristic-scale decomposi-tion）和能量相对熵的故障选线新方法。首先利用具有自适应性、抗混叠性的LCD对各线路暂态零序电流进行分解,计算各频带暂态能量;再结合能量相对熵对信号间的细微差异进行识别放大,根据各条线路综合能量相对熵的大小进行选线。通过在Matlab仿真平台上搭建具有5回出线的10 kV线缆混合配电网发生单相接地故障的模型,验证了所提方法不受故障合闸角、故障距离和过渡电阻的影响,可实现正确选线。     

基于柔性接地装置的不对称配电网接地故障选相选线方法

配电网高阻接地故障选相和选线一般较为困难。为解决这两个问题,提出了一种基于柔性接地装置的不对称配电网接地故障选相选线方法。首先详细分析各馈线零序电流在中性点零序电压调控前后的变化情况。利用不同调控状态下故障与健全馈线零序等值导纳的离散程度来辨识故障馈线,得出故障馈线辨识函数并构造了选线判据。其次,根据分相调控过程中馈线零序等值导纳与故障前馈线对地导纳差值的相角关系进行故障相判别,得出故障选相函数并构造了选相判据。理论分析和PSCAD/EMTDC仿真实验表明：配电网三相对地导纳不对称情况对所提方法并无影响,低、高阻接地故障时均有较高灵敏度,故障选相与选线结果准确,且选相和选线方法得到有效结合。