一种基于ANFIS的配电网故障分类方法及其适应性分析

基于自适应神经模糊推理系统,利用配电网系统故障后产生的丰富的暂态信号,设计了一种用于谐振接地配电系统故障分类方法。在PSCAD/EMTDC中建立了仿真模型,分别仿真研究了该方法在不同信噪比、电弧故障、不同负荷水平以及不同系统等效阻抗四种工况下的适应性。通过仿真结果得出,在电弧故障和不同系统等效阻抗两种工况下,分类方法具有较强的适应性;而在信噪比较低以及负荷加重工况下,分类的准确性和过渡电阻的大小相关。提出应增加滤波器环节和增加重负荷工况下的训练样本以提高分类方法的准确性。     

中性点小电阻接地配网多分支电缆线路单相接地故障测距

配电线路快速准确的故障测距对于提高配电网的运行安全非常重要.阻抗法由于其抗干扰性能好并且成本较低,在配电线路中广泛应用,但是配电线路分支众多,会对测距造成较大的误差.针对该问题,在小电阻接地系统多分支电缆线路中将负荷分支进行等效,利用L-M算法求解出分支等效阻抗以及负荷阻抗,,使得系统可观.线路发生单相接地故障后,分别在主干线和分支线上进行定位,并求出故障距离.在PSCAD中建立仿真模型,仿真结果验证了算法的准确性.     

基于双端电气量的同杆平行双回线单线故障测距

考虑同杆平行双回线零序互感的影响，针对同杆双回线单回线故障，提出了一种基于故障线双端电气量的故障测距算法。该算法根据同杆平行双回线单回线内部故障的等效序网图，利用相应故障类型在故障支路的电压边界条件导出其测距方程。算法利用了现有分相电流差动保护提供的单回线本端电压和两端电流工频量，原理上与过渡电阻和系统阻抗无关。通过PSCAD/EMTDC软件，仿真计算了不同过渡电阻、系统阻抗和负荷情况下不同故障点发生各种类型故障的测距情况。仿真测距结果表明，该算法应用于同杆平行双回线单回线故障测距时具有很高的精度，并与过渡电阻、系统阻抗和负荷工况无关。     

光伏系统直流故障电弧时频域特性及其复合模型研究北大核心CSCD

故障电弧严重威胁着光伏系统的安全稳定运行,研究其物理特性及保护装置具有重要的意义。文中为了探究光伏系统内直流故障电弧的时频域特性,构建更适合系统级仿真的电弧模型,以MATLAB软件作为仿真平台,分别研究了3种不同类型的电弧模型。通过对仿真所得的故障电弧电流信号进行时频分析,得到了不同电弧模型的时频特征,并与实验波形及其时频特征进行对比,得到了不同模型在故障电弧时频特性仿真方面的优缺点。单一使用电弧噪声模型和U-I模型无法完整地描述故障电弧特性,将二者适当组合得到的复合模型仿真效果良好,最终对复合模型和黑盒模型在光伏系统故障电弧仿真的范围进行了讨论。提出的复合电弧模型为光伏系统故障电弧特征的研究及诊断方法的性能验证提供了有效的仿真手段。     

基于MODWT的变压器绕组轻微故障检测及分类研究

本文基于变压器在不同运行工况下的等效瞬时励磁电感的差异,利用最大重叠离散小波变换 (MODWT) 提取有效故障特征参数,实现对变压器绕组轻微匝间故障以及匝间电弧放电故障的检测。首先提取变压器在各种工况下的电气量,求取等效瞬时励磁电感,选取基于db4小波函数的最大重叠离散小波变换进行分析,提取特征量。将故障特征量作为决策树的训练集和测试集,从而实现变压器绕组轻微故障的识别以及分类。最后通过仿真证明,所提出的算法能够准确检测以及区分励磁涌流、轻微匝间短路故障以及匝间电弧放电故障。     

采用自适应神经模糊推理系统的配电网故障分类方法

配电网故障分类对配电网故障诊断、事故后分析具有重要作用。提出了一种基于自适应神经模糊推理系统(adaptive network-based fuzzy inference system,ANFIS)的中性点非有效接地系统的故障分类方法。利用小波变换提取故障特征频带内的暂态信号,基于统计量构造了用于故障分类的特征向量,研究了所构造的特征量在不同类型故障下的规律。利用自适应神经模糊推理系统,设计了一种用于小电流接地系统故障分类的方法。在PSCAD/EMTDC中建立了仿真模型,利用仿真样本对系统进行训练,测试样本的验证结果表明该方法具有较高的分类准确性。在中性点接地方式变化以及系统拓扑结构变化的情况下,研究了该方法的适应性,结果表明该方法的适应性良好。     

计及线路阻抗及负荷影响的配电网柔性电压消弧法

现有电压消弧方法存在因未计及配电网线路阻抗和负荷电流对消弧效果的影响,导致低阻接地故障时,故障点残流较大,而无法可靠消弧的问题。分析三相对地参数不对称配电网发生单相接地故障时的三序网络,研究线路阻抗和负荷电流对已有电压消弧法效果的影响,提出了一种计及线路阻抗及负荷影响的柔性电压消弧法。该方法通过二次调整零序电压,计算抑制故障点电压为0的零序电压参考值和故障线路等效阻抗值。将零序电压参考值与配电网三相电源电压比较,选出接地故障相,并根据故障线路等效阻抗值的大小,调整零序电压参考值。在低阻接地故障时,将故障点电压和电流同时抑制为0,降低对绝缘介质造成的损伤,从而确保故障电弧的可靠熄灭;在中高阻接地故障时,将故障点电压抑制到电弧重燃电压以下,减小因非故障相长时间过电压运行而破环线路绝缘的风险。仿真验证了所提方法,对于任一故障点和过渡电阻,均能实现对单相接地故障的可靠消弧,且选相准确率高。     

中性点不接地配电网电弧接地故障建模与分析

电弧接地故障是中性点不接地中压配电网最常见的故障类型之一,有必要合理建模并分析其非线性特征。传统方法多依赖于电弧黑盒模型的仿真分析,电弧非线性对故障暂稳态特征的影响难以定量计算。针对该问题,遵循突出电弧中、低频主要特征以简化电弧模型的思路,提出适用于故障暂稳态过程分析的复奇频电压源串联电弧等效模型,结合不接地系统故障复合网络,定量给出不同过渡电阻下电弧接地的暂态电流解析表达式,并分析故障稳态电流的谐波特征。通过仿真计算与现场试验数据验证所提算法的有效性,为后续中性点不同接地方式下电弧接地故障保护的研究提供了理论依据。     

低压直流配网故障在线快速检测和定位方法研究

低压直流配网在负荷侧对保障负荷需求具有重要意义,但是直流配网线路一旦发生故障则对系统构成严重威胁,直流配网故障定位和检测显得尤为重要。本文提出了一种在线快速检测和定位的方法。首先对直流配网分类进行说明,从逆变器种类、电压等级、接地方式和网络拓扑说明了其特点。接着提出了本文的保护机制,抽取不同类型故障特点之后,提出了零阶方根、二阶方根和四阶方根联合故障检测方法,并分析了故障阈值以及故障定位原理,给出判断故障极的方法。最后本文在IEEE13节点系统进行仿真,分析了不同故障阻抗、故障距离以及故障极下本文方法的适用性。     

基于控保协同的逆变器并网系统故障线路阻抗计算方法

传统单端量故障线路阻抗计算方法易受过渡电阻和系统参数影响,性能仍存在提升空间。为了提高故障线路阻抗的计算准确性,提出了一种基于控保协同的逆变器并网系统故障线路阻抗计算方法。其利用换流器系统的高可控性,在故障穿越阶段构造2种运行状态,为系统发生不对称故障时故障线路阻抗的准确计算创造了条件。当线路末端含有纯容性串补装置时,所提方法能够准确计算故障线路阻抗,且能根据串补带来的电抗偏差区分对端区内外故障,以保护线路全长。PSCAD仿真结果证明了该方法不受过渡电阻阻值及性质、系统参数影响。该方法在单回线系统和双回线系统中均可应用,其结果可以应用于距离保护和故障测距。