小电流接地系统单相接地故障选线的方案研究

基于目前比较趋于完善的小电流选线技术,对现有选线装置采用的选线方法与目前在实际运用中出现的问题进行分析.并提出改进方法,同时提出了接地故障处理的方法与现有选线装置逻辑相结合,即按照选线-跳闸-重合-隔离故障的方法处理小电流接地故障.通过比较分析,认为该方法可以减小故障对系统的危害,并减少因故障造成停电的后果.     

基于故障录波分析的小电流接地选线保护装置

分析了小电流接地系统单相接地故障选线困难的主要原因,在对单相接地故障暂态与稳态过程仿真的基础上,提出了基于故障录波分析的接地选线保护原理.介绍了一种基于ARM DSP双CPU硬件结构的新型小电流接地选线装置,并给出了其实现原理和组成结构.实验结果表明,该装置反应速度快、选线精度高.     

基于多孔算法的小电流接地系统故障选线算法

在比较分析传统故障选线方法的基础上,分析了故障零序暂态电流的分布规律,提出了一种利用多孔算法分频特性与单支重构提取有效频带的故障零序暂态电流信息的方法,构造出了能反映该算法选线有效性的故障测度函数,从而实现故障选线.理论分析和大量ATP仿真试验表明所提出的算法是有效、可靠的,适用于中性点接地方式不同的小电流接地系统.     

配电网开闭所选线方式

提出了一种故障选线方法,该方法针对开闭所进行故障选线,不仅减少了故障查找范围,而且提高了故障选线准确性.     

高压直流双线并联运行故障选线策略

针对高压直流输电工程中双线并联运行方式,在总结了交流小电流接地选线经验的基础上,分析了已投运直流输电工程线路故障的特征,提出了双线并联运行故障选线策略,并将其分为与行波保护及电压突变量保护相配合的暂态故障选线策略和与线路低电压及线路纵差保护相配合的整流侧稳态故障选线策略以及逆变侧稳态故障选线策略三部分,阐述了上述三部分故障选线策略的逻辑,RTDS仿真模型验证了高压直流双线并联运行故障选线策略的正确性.     

信息融合技术在故障选线中的应用

接地故障选线是小电流接地系统中长期存在的难题,通常采用的单一故障选线方法只对部分故障信息进行处理,选线的可靠性不高.文中把信息融合技术应用于故障选线,融合各种故障信息,综合各种故障选线方法,提出了基于馈线保护的故障线路模糊识别技术及基于配电自动化的故障线段聚类识别技术.EMTP仿真结果表明这些基于信息融合的故障选线方法具有很高的精度和鲁棒性.     

基于信息融合的配网故障选线仿真与研究

为了提高小电流接地系统故障选线装置的选线精度,提出了基于信息融合的选线方法,即将几种互补的基于暂态和稳态特征的单一选线方法用于综合选线.首先根据暂态、稳态故障特征的特点定义各自的故障测度函数,再分别利用粗糙集理论和非线性合成算法模型将各种故障特征的故障测度函数进行融合选线,最后在Matlab中搭建了配网模型和编写融合算法的程序进行仿真分析和选线方法的验证.仿真结果表明,基于粗糙集理论和非线性合成算法的信息融合选线方法选线精度较高,具有良好的应用价值.     

基于二维小波分析的配电网单相接地故障选线的一种新方法

将二维小波分析应用于配电网单相接地故障选线中,通过构造零序电流的解析信号,实现了对故障暂态信号幅值和相位相结合的分析,提出了一种接地选线的新方法.相对于单纯考虑幅值或相位的方法,这种结合分析能够更充分地提取丰富的故障暂态量特征信息.理论分析及Matlab仿真表明:该方法可以更加准确有效地实现故障选线.     

小电流接地系统电弧接地选线方法的研究

根据大量的实际和6 kV模拟实验的故障录波数据,分析了影响小电流接地系统单相接地故障选线可靠性的原因.分析了发生电弧接地时接地电流、故障线路、非故障线路零序电流的特点,以及采样频率对首半波原理的影响.在此基础上提出了1/6波原理的选线方法,介绍了利用上述原理的接地选线装置的硬件结构及软件流程,并经现场运行证明了选线的准确性和可靠性.     

单相接地故障综合判据选线研究

通过对影响现有选线准确性因素的分析,认为单相接地选线原理的单一性和选线保护裕度低是影响接地选线准确性的主要原因,提出了基于电弧接地故障的暂态电流互积求和选线法和针对稳态接地故障的导纳互差求和选线法和融合电流选线法的综合选线方法.大量的6 kV电网模拟试验和实际电网运行情况表明,该方法有效地提高了选线的准确性.     

基于相关分析和模糊推理的故障选相元件

提出了一种基于相关分析和模糊推理的故障选相元件。利用电流的故障分量提取出正、负、零序电流,然后对正、负序电流进行相关分析,利用模糊集合对相关系数建立多特征判据进行选相。该方案选相快速,不受过渡电阻、故障初始角的影响,与电流突变量差选相元件相比提高了在高阻接地时选相的灵敏度和两相接地短路时选相的可靠性。仿真结果验证了该选相方案的有效性。     

基于改进DTW的接地故障波形互相关度聚类选线方法

谐振接地系统发生单相接地故障时,各线路暂态零序电流波形具有非线性非平稳特性,故障线路与非故障线路的暂态零序电流波形存在差异性,提出一种基于改进动态时间弯曲距离(DTW)的接地故障波形互相关度聚类选线方法。通过改进DTW算法求取各线路发生故障后半个周期暂态零序电流波形两两之间的幅值互相关系数矩阵(ACCM),结合暂态零序电流极性互相关系数矩阵(PCCM),构造表征暂态零序电流幅值和极性信息的综合互相关系数矩阵(CCCM),由免阈值设定的模糊C均值聚类(FCM)算法选出故障线路。对噪声干扰、两点接地、电弧故障、采样不同步等情况的仿真结果表明,所提故障选线方法不受工程应用中可能存在的影响因素的影响,实现可靠选线。     

主动干扰技术在消弧线圈接地系统故障选线中的应用

针对中性点经消弧线圈接地系统提出一种无需额外信号注入装置的故障选线方法:当馈线发生单相接地故障时,通过控制消弧线圈所连接的电力电子开关短时投切阻尼电阻,从而产生频率成分丰富的扰动电流信号,通过在各出线中对扰动电流信号进行检测和分析实现故障选线。所提方法不需要额外的信号发生装置,对于高阻接地故障同样适用。理论分析、仿真分析和模拟实验都验证了该方法的有效性。     

基于波形相关性的直流配电网主动式接地故障选线

采用小电流接地方式的直流配电网发生单极接地故障时故障特征较弱,为准确可靠选出故障线路,文中提出基于注入信号波形相关性的接地故障选线方法。所提方法首先将预先设计的附加控制策略施加于直流配电网的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)上,实现探测信号注入。然后结合零模网络,得出故障特征为：各条健全馈线首端计算的特定频率零模电流流向相同、而其与故障馈线首端计算的零模电流流向相反。最后,基于该故障特征设计选线判据,引入皮尔森相关性系数比较各条馈线的归一化零模电流和总归一化零模电流的相关性,根据健全馈线相关性系数接近于1、故障馈线相关性系数接近于-1的特征完成故障选线。仿真结果表明,所提方法在高阻接地故障下能可靠识别发生在母线或各条馈线任意位置的单极接地故障。     

小电流接地系统单相接地故障选线新方法

为改进小电流接地系统单相接地故障选线方法,结合数字信号处理中的相关分析技术与小波包分解技术,利用db小波包以适当频带宽度分解了这种故障后的暂态零序电流,自适应地选出各条线路上故障能量最大的特征频段。两两相关分析各线路故障特征频段对应小波包分解系数的波形,获得相关矩阵,并求出各线路的综合相关系数,最终给出按接地故障发生可能性大小排列的选线结果。理论分析及大量MATLAB仿真结果表明:该法不受故障条件的影响,可准确、可靠地实现配电网单相接地故障选线,适于中性点不接地或经消弧线圈接地系统。     

一种基于可控短路的故障选线方案

当中性点非有效接地系统发生单相接地后,由于故障电流太小难以检测,使得接地线路的判定困难。对此,提出了一种全新而有效的选线方法,其基本思想是通过对系统中性点实行可控的有效接地,从而将中性点非有效接地系统在短时间内变成中性点有效接地系统,以产生强度足够大但又不至于影响系统正常运行的短路脉冲用于故障线路的选定。利用频谱分析建立了区分故障与非故障线路短路脉冲的有效判据,并基于该判据对所述选线方法的灵敏度进行了分析,最终通过动模实验对该方法的有效性进行了印证。     

基于高低频段暂态信号相关分析的谐振接地故障选线方法

针对谐振接地系统在相电压过零点附近发生单相接地故障时选线灵敏度不足的问题,提出一种基于高低频段馈线零序电流与母线零序电压导数的相关分析故障选线法。系统故障后健全线路的阻抗在高低频段均呈电容特性,而故障线路的阻抗在高频段呈电容特性,在低频段呈电感特性。由此可知,健全线路零序电流与母线零序电压导数的相关系数在高频段和低频段相等,其差为零;故障线路在低频段含有衰减直流分量,该频段内零序电流与母线零序电压导数的相关系数很小,而高频段的相关系数数值较大,两者差值较大。根据这一特点构成故障选线判据。该方法物理意义明确,能提高相电压过零点附近的选线灵敏度,在其他故障状态下也能准确选线。大量仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于中性点电流与零序电流投影量差动的小电阻接地系统高阻接地故障判断方法

在分析小电阻接地系统发生接地故障时故障线路、非故障线路零序电流与中性点电流相量关系的基础上,提出了一种基于中性点电流与线路零序电流投影量差动的高阻接地故障判断方法。接地故障发生后,故障线路经过接地点和系统中性点构成基本的零序回路,由于中性点电流呈阻性,故障线路零序电流在中性点电流上的投影与中性点电流的差值较小,而非故障线路零序电流基本呈容性,非故障线路零序电流在中性点上的投影与中性点电流的差值较大,据此引入比值计算的方法可较为灵敏、可靠地检测出高阻接地故障。分析了线路参数不对称、负荷不对称、系统电压不对称等情况对所提方法的影响,PSCAD仿真结果表明,所提方法能够可靠地检测出高阻接地故障,受各种不对称情况的影响较小,具有较高的灵敏度和可靠性。     

基于神经网络的中性点经消弧线圈接地系统故障选线方法

中性点经消弧线圈接地系统的单相接地故障选线问题一直没有得到很好的解决,通常采用的单一故障选线方法如小波变换法、5次谐波电流法和零序电流有功分量法等只能对部分故障信息进行处理,选线可靠性不高.文章通过构造每种选线方法的相对故障测度函数和可确定故障测度函数来确定其故障测度函数,再利用神经网络对每种选线方法的实际故障测度进行智能融合,从而得到可靠性较高的故障选线结果.EMTP仿真结果表明该方法得出的选线结果具有较高的精度和较强的鲁棒性.     

基于小波变换和维纳滤波技术的小电流接地系统单相接地故障选线研究

作者综合应用小波变换理论和维纳滤波技术,提出了一种小电流接地系统单相接地故障选线的新方法.该方法对故障发生后的零序电流信号进行小波变换,通过维纳滤波对小波系数进行滤波支除噪声,并利用去噪后的信息进行选线.该方法能够有效地从被噪声干扰的信号中得到有用信息,克服了故障信号信噪比低的缺点,并能够充分利用故障信息连续判断.应用现场实际故障数据对该方法进行的验证表明,该方法能够满足实用要求.