供电网接地故障的仿真和检测

本文着重介绍供电网接地故障的数字仿真方法,通过数字仿真得到接地故障过程中的主要规律,并依据仿真结果提出了故障线判别,故障相判别和故障测距的方法。     

基于改进型蚁群算法的输电线路故障测距模型研究

为了解决输电线路运行过程中容易出现的单相短路、两相接地、相间短路、三相短路等故障,构建一种基于改进型蚁群算法的输电线路故障测距模型,以实现输电线路故障测距优化。通过在常规蚁群算法的基础上优化寻优路径,以解耦方式消除三相线路中的互感作用。利用阻抗矩阵与导纳矩阵获取电力系统的相模矩阵。根据相模变化结合傅氏补偿算法,解决影响输电线路故障测距精度的多项因素,并以此为基础构建输电线路故障测距模型最优解。采用MATLAB仿真软件对所构建的模型进行了仿真试验。试验结果表明,所设计的模型受故障测距影响因素的影响较小,测距精度更高。该研究为后续的输电线路故障测距算法改进奠定了理论基础。     

煤矿井下电网行波故障测距

针对单端行波故障测距算法由于行波波速的不确定性而导致故障测距结果不精确的问题,文章提出了一种新型的单端行波故障测距算法,该算法基于小波变换,利用故障点二次反射波、对端母线反射波、初始行波之间的测距关系,消除了行波波速的影响。仿真结果表明,该算法具有一定的有效性和可行性。     

配电网短路故障分析及其识别方法研究

分析了在不同中性点接地方式下单相接地和两相短路接地故障的相电压及中性点电压变化特征,结合三相短路和两相短路的故障特征,提出了完整的配电网短路故障识别方法。仿真结果表明,该方法具有采集的模拟量少、判据简单、运算简便的优点,具有一定的实用价值。     

基于离散傅立叶变换的配电网小电流接地线路故障选线

为确保小电流电网正常运行,精准发现故障线路,引用离散傅立叶变换算法,提出一种接地线路故障选线方法。通过分析暂态电容电流与暂态电感电流特征,获取小电流接地线路故障暂态量中存在的有效故障信息,递推离散傅立叶变换算法,解得与傅立叶级数相对应的基波系数以及零序电流投影值,架构接地故障发生判定依据,依据解得的最大投影值,完成接地线路故障选线。经对比小电流线路故障测度与不同噪声比例下评估指标仿真实验结果发现,方法具有理想的选线精度与噪声免疫性能,选线环境适应能力较强。     

ACO-ENN算法在高压直流输电线路故障测距中的应用

根据目前高压直流(HVDC)输电线路故障测距方法的不足,提出一种高压直流输电线路故障测距的新方法。由于行波法在时域上提取行波波头困难,导致测距精度低,而故障行波的频谱恰好可以反映行波的幅频特性,因此,采用故障频谱对高压直流输电线路进行故障分析,采用此方法有效地提高了故障测距的精度,故障频谱在传播过程中往往会产生固有频率信号,将固有频率的主频以及二倍频的幅值和频率作为输入训练样本,将故障距离作为输出训练样本,提出一种基于Elman动态神经网络直流输电线路故障测距算法。利用蚁群优化(ACO)算法对Elman动态神经网络的初始权值和阈值进行优化。采用PSCAD和MATLAB软件进行联合仿真,结果表明了该算法可以使系统稳定、收敛速度快、测距精度高。     

基于FPGA的铁路电力行波故障定位装置设计

针对铁路运输系统中输电线路故障测距和定位效果不佳的问题，提出基于FPGA的铁路电力行波故障定位系统装置。首先，基于暂态行波方法进行故障性质判断，并采用行波信号采集装置进行信号采集；然后利用模极大值算法进行故障特征提取，并通过模量波速时差分段法求出故障距离，从而实现电力行波故障准确定位。仿真结果表明，在铁路线路长度为60 km的状况下，本方法的绝对误差和相对误差分别控制在100 m和0.12%范围内，适应性极强；故障初相角仿真模拟中，故障初相角测距中的绝对误差始终低于80 m,测距误差较小。在不同故障类型测试中，提出故障测距方法的距离误差控制在100 m范围内，测距精度较高。最后在不同故障类型、故障距离和时间差的条件下，本装置的故障距离绝对误差均稳定在200 m范围内。由此可知，设计的故障测距定位装置具备操作性和稳定性，核心故障测距算法提高了电力行波故障定位精度，满足系统设计需求。     

保护电网接地故障算法研究

分析了保护电网的特点，用传输线理论给出了保护电网接地时的数学模型，导出了故障测距方程。根据此模型用两分法进行了系统仿真，给出了接地电阻及测量电压误差对测距的影响。在此基础上设计了电网在线诊断系统，应用在某部队仓库上，其周长为3km，测距误差为10－35m。     

基于频数分布理论的矿井供电系统故障选相

针对矿井不对称中性点不接地系统发生高阻接地时选相效果不佳的问题,提出了一种基于频数分布理论的矿井供电系统故障选相方法。该方法采集故障后各相电压首个1/2工频周期的数据,然后采用扩展Prony算法拟合采样数据,再应用频数分布理论处理各相电压的采样数据,在此基础上利用贝塞尔公式求出各相电压的频数分布值,通过比较频数分布值大小选出故障相。Matlab仿真与适应性分析结果表明,所提选相方法准确率高,适用于低阻接地与高阻接地的故障状况,对噪声干扰和数据窗长度有较强的适应性,同时不受采样频率和组距的影响。     

架空输电线路单相接地故障选线方法的研究

提取单相接地故障后的零序电流,利用小波理论提取其细节分量,然后利用细节分量的模极大值对具有多个电源的架空输电线路的单相接地故障进行选线。该方法原理清晰,选线逻辑简单可靠。利用Matlab仿真结果表明,在中性点非有效性接地的多电源并列运行的架空输电线路中,该方法不受接地电阻、故障距离和故障时间的限制,为输电线路的故障测距提供理论支持。     

基于错位扫描的故障诊断方法的研究

介绍了长阵列红外线扫描定位系统的工作原理和故障类型,详细阐述了基于错位扫描的故障诊断原理和算法,给出编程思路,实现了故障位置和故障类型的在线自动快速精确诊断。该方法在实际工程中得到了应用,效果良好。     

基于CC430的智能型线路故障指示器的研制

介绍了信号注入法在单相接地故障选线和定位中的应用,在此理论基础上研制了基于CC430的智能型线路故障指示器,并介绍了其软硬件实现方案。该指示器用于10kV配电线路,不仅具有短路、接地故障翻牌闪光指示功能,还能通过指示器中的数字化无线通信模块把信息传到监控中心,方便工作人员迅速确定故障点位置。整个系统由CPU模块、电源模块、信号调理模块、翻牌驱动模块、无线通信模块等组成。目前,所研制的故障指示器产品已经通过实验室检测,并成功应用于三门峡豫灵线等输电线路,取得了很好的效果。     

基于模糊理论的煤矿供电系统接地故障选线方法

针对单一接地故障选线方法经常出现选择性失效的问题,提出了一种将零序全电流功率方向原理、小波变换分析原理、灰色关联分析原理相结合的接地故障选线方法。该方法利用零序电压多重分形谱确定方法权重,使用模糊推理理论进行多判据信息融合。Matlab仿真实验结果表明,通过定位方法确定权重的复合判据适用于各种情况下的单相接地故障选线,不受系统中性点接地方式、运行方式、出线路数及接地位置的影响,实现了高准确率的单相接地故障定位。     

固体火箭发动机故障诊断的神经网络方法研究

固体火箭发动机地面试验系统的故障诊断过程复杂,故障征兆和故障原因之间存在着许多不确定因素,精确定位故障存在许多困难.传统的神经网络方法和模糊推理方法为解决这一类故障诊断问题提出了一些算法,然而难以提高不确定故障诊断的性能.针对这种情况,提出了一种基于模糊神经网络的故障诊断方法.该算法同时具备了模糊理论的处理不确定、不准确信息的推理能力和神经网络的自学习能力.将这种方法应用到某固体火箭发动机地面试验系统的故障诊断,仿真结果表明,该算法有效,较好地解决了固体火箭发动机地面试验系统的不确定故障诊断问题.     

A current independent method based on synchronized voltage measurement for fault location on transmission lines

This paper presents a new method based on synchronized voltage measurement technique in order to identify the fault locations in two and three-terminal transmission lines. Due to common problems of current transformers in distance protection of power system and as result increasing cost and reduction of protection accuracy, proposed method is independent of current measurement and based on transmission line terminals voltages measurement. Pre-fault and post-fault voltages at both ends of the line are measured synchronously and used to calculate the fault location. Proposed method calculates the fault location using Thevenin model of faulted system and transforms the whole parameters to symmetric components. Using proposed technique, fault location can be calculated with a lower than 0.6% error without using current transformers. EMTP/ATP simulation results and mathematical analysis show that proposed fault location technique is independent of fault type, fault resistance, fault inception angle and loading angle of the transmission line.     

基于因果规则的电力营销系统故障定位算法

现有的故障定位算法无法有效地应用于带有负载均衡机制的因果关系频繁变动的复杂系统。为此,本文提出一种基于因果规则的故障定位算法（CRFLA）。首先利用改进的因果关联兴趣度度量方法自适应地学习出故障和事件之间因果规则,然后根据得到的因果规则中故障原因集对已发生事件集的影响程度进行根因推断。该方法考虑了因果关系的同时无需明确具体的因果网络结构,并且能够灵活地结合先验知识。利用电力营销系统中真实生产环境产生的数据进行故障定位,实验结果表明,CRFLA优于传统的方法,能够迅速、有效地定位故障根因。     

基于专家系统的航天器故障诊断地面模拟系统的研制

航天器故障诊断技术对于提高航天器的在轨工作的寿命、实现卫星的长寿命、高可靠有着重要的意义,介绍了以故障诊断专家系统理论为基础在程序控制故障模拟、数据采集设备的基础上研制航天器地面模拟设备对航天器在轨故障诊断有着重要的意义。描述了,地面模拟设备的组成和应用于故障诊断地面模拟设备的专家系统。实现了,基于专家系统推理机制的故障诊断专家系统、给出了实际应用的结果。基于专家系统的地面故障诊断设备能够满足在轨故障地面模拟的应用要求,对实现在轨故障的诊断有着一定的参考作用。     

基于方差约束控制的专家系统故障预测技术研究

基于方差约束控制理论和专家系统的相关知识,研究了动态组合系统内部故障的预测问题。首先根据组合系统的运行情况在线提取故障点在各个子系统的状态观测值,定义了故障点的状态观测均值、误差以及误差和参数结构并进行了分析;然后在给出故障判定定理的基础上,利用专家系统加权算法得到的故障点状态误差和约束容许值,设计了故障预测的流程图;最后根据流程图给出一种新的故障预测算法。理论分析结果表明,这种算法与传统的故障诊断方法和已有的故障预测方法相比有比较明显的优势。     

树状配电网相间短路的双频法故障诊断

基于传输线理论,提出树状配电网相间短路的双频法故障诊断.采用线路始端诊信 逐段传递、故障点逐段搜索和双频诊断的方法,实现配电线路的故障分支识别、故障点定位和 过渡电阻定值.实际线路的模拟故障测距表明,方法有效.