高压输电线路单相接地故障自动定位技术研究

为提升高压输电线路故障定位效果,研究了一种高压输电线路单相接地故障自动定位技术。利用暂态行波分量得到线路分布参数模型,通过单、双端线路波速与阻抗获取故障行波特征,计算零序电流补偿系数与故障位置相对电压量,确定故障点电气量与电压,测量单、双端线路行波距离,利用暂态电流功率比确定比例因子并定位故障区间。实验结果表明:设计技术应用后定位故障区间的平均精准度为89.41%,具有一定的应用价值。     

关联维在高压输电线故障检测与测距中的应用

高压输电线路由于跨度大、所经之处自然环境复杂,因而故障率较高。为及时发现故障并准确定位,可以有效地减少维护的工作量、提高线路的运行水平。能准确、及时地故障测距具有突出的经济意义和社会效益。根据双端行波法的测距原理,采用关联维分析方法对输电线路进行故障检测与测距。通过计算输电线路电压行波的关联维数进行故障检测,进而采用基于变步长的关联维突变时刻搜索算法捕捉故障发生时行波到达线路两端的时间差△t,最后采用双端行波测距法进行故障测距。仿真结果满足电力系统对精确故障定位的要求,验证了方法的有效性。     

基于智能算法的电力输电线路分布式感知关键技术

针对电力输电线路故障分布式感知精度问题,提出一种基于行波时差关系与BAS-CPSO的故障定位算法。首先引入天牛须算法对混沌粒子群算法进行改进,以提高混沌粒子群算法的寻优性能;然后根据输电线路故障的行波时差关系,利用BAS-CPSO算法对故障进行准确定位。测试结果表明,引入天牛须算法改进的混沌粒子群算法,相较于SPSO、CPSO、BASPSO等主流搜索算法具有更好的搜索性能,在测试函数中表现出较高的收敛精度与搜索速度,寻优效果更好。在对电网输电系统的仿真实验中,所提基于行波时差关系与BAS-CPSO的定位算法对所有线路的故障定位绝对误差都在100 m以内,远远小于300 m的实际输电线路故障定位精度要求;在同一仿真条件下,所提定位算法的定位误差相较于双端定位法、传统网络定位法降低了81.66%和45.92%,定位精度较高,值得进一步研究推广。     

基于VMD和TEO的高压输电线路雷击故障测距研究

本文提出了一种基于VMD和TEO的新型高压输电线路雷击故障行波检测方法,借助优化后的双端行波测距算法有效克服行波波速、线路长度等因素的影响,实现雷击点、故障点的精确定位与测量。仿真结果表明,该方法可有效规避行波反射波的干扰,定位可靠性与准确度较高,具有较强的应用价值。     

基于PMU的三端高压输电系统故障测距算法

由于现有的双端故障测距方法不可以直接应用到三端输电系统中,本文提出了一种基于PMU的三端高压输电系统故障测距的方法。该方法充分利用PMU测量数据的同步性,采用分布参数线路模型,在故障发生后首先对故障区域进行判断,利用戴维南定理将非故障支路进行等效合并,将三端输电系统简化为双端输电系统,继而可以利用双端故障定位原理进行故障定位。通过MATLAB软件仿真表明了该算法的正确性。     

配电网输电线路故障定位的快速提取方法

为了快速锁定配电网输电线路故障发生的位置,针对配电网输电线路的分布参数特性,提出了一种从配电网输电线路暂态过程中提取准确的电流和电压基波的快速提取方法,并利用双端非同步算法定位故障。仿真结果表明,与单周期傅立叶方法的结果相比,该方法具有良好的定位精度和稳定性。该方法可以有效提高暂态过程中故障定位的精度,使定位结果误差小于0.5％。     

基于EEMD的电缆故障测距方法仿真研究

正确辨识和检测故障行波信号是实现电缆故障行波定位的关键.为了解决传统EMD方法频带混叠问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)的电缆双端行波测距方法,通过EEMD提取双端故障行波线模分量的固有模态函数,利用基于瞬时频率突变和模极大值的奇异性检测原理进行行波波头的准确标定,实现故障点定位.利用PSCAD/EMTDC(电力系统CAD/电力系统仿真分析软件)软件搭建基于频变特性电缆线路的10 kV配网模型.大量的仿真结果验证了该方法可行,测距精度高.     

基于HHT的架空－地缆混合线路新双端行波故障测距

在现实生活中,架空－电缆混合线路不断增加,而且同一配电线路可能存在多种不同介质的电缆。故障行波在不同介质中的传播速度相差较大,传统的双端行波故障测距不适合混合配电电路。针对目前较新的基于时间中点的双端行波故障测距算法进行仿真,通过希尔伯特－黄变换得到准确的故障位置数据,为以后实际运用提供可靠依据。     

35kV输电线路故障行波特征及传输特性仿真研究

目前行波精确定位技术在35kV系统应用还不够成熟,故障行波特征及传输规律有待进一步深入研究。论文以一条35kV输电线路为研究对象,首先分析了传统解耦技术在短距不对称35kV线路上的适用性,然后建立全电磁暂态仿真模型,模拟了典型反击、绕击、金属性接地以及高阻接地故障过程,分析了行波特征及传输规律,并研究了不同传输距离下各模量行波传输衰减规律,最后分析了各模量行波在故障定位中的应用。研究结果表明,不同故障下行波特征差异明显,其中雷击波形幅值大、波尾时间小于20μs,而非雷击则大于40μs;随着传输距离增加,各模量行波幅值均呈降低,波头及波尾时间增加,且在前10km内传输衰减最快;各模量行波应用于故障定位时定位误差均小于5%。     

电网行波故障定位信息主站系统的组网应用

通过总结超高压公司贵阳局在输电线路故障查找和故障定位系统应用中存在的问题，根据现场实际应用需求，实施建立一套电网行波故障定位信息主站系统。该系统以超高压贵阳局所管辖线路为监测对象，以调度统一联系的变电站和输电线路运行维护部门为服务对象，直接从电力数据网获取相关站点数据，从而有效提高输电线路故障查找效率和运行维护水平。     

基于Hilbert-Huang变换的多端配电网行波故障定位

针对目前研究多端配电网故障定位的方法不多,提出了一种多端配电网的行波故障定位方法。Hilbert-Huang变换法是一种非平稳信号处理工具,通过采用Hilbert-Huang变换法对配电网各端故障行波信号进行处理。将故障暂态行波的α模电流分量进行经验模态分解,取含高频信号的第一个IMF分量做Hilbert变换,得到相应的时频图。由时频图的第一个频率突变点确定行波波头到达线路两端监测点的时刻,依据定段方法与双端测距原理计算出故障点准确位置,从而实现了对多端配电网故障定位。仿真结果表明,本算法适应能力强,可靠,定位准确。     

高压直流输电系统故障检测的反向电压行波方法

高压直流输电技术(HVDC)的广泛应用,使得其故障检测越来越重要。为了快速区分高压直流输电系统的故障类型,对系统中可能出现的各种故障进行了分析,例如逆变侧单相接地短路故障、两相短路故障、三相短路故障和直流输电线路故障。在否定典型行波检测方法之后,提出小波分析方法中的检测反向电压行波的方案,即采用Db3小波对高压直流输电系统不同类型故障的行波信号进行小波分析,通过使用MATLAB小波工具箱对故障点的反向电压行波进行5层分解,提出利用反向电压行波5层小波系数最大绝对值来区分直流故障和交流故障的方法。MATLAB仿真结果表明,直流故障的反向电压行波小波系数不被接地电阻值的大小所影响。该方法能够很好地完成高压直流输电的故障检测,并为以后的研究提供参考。     

基于离散小波变换的输电线路故障精准定位

为了提高架空线路和地下电缆组合输电线路发生故障时的定位精度,提出了一种基于离散小波变换(DWT)的输电线路故障定位新方法。通过DWT对输电线路单端测得的瞬态信号进行多分辨率分析(MRA),在低故障起始角情况下,利用线模电流和零模电流检测故障,结合小波模量极大值(WMM)求解从故障点到变电站的行波到达时间,从而对输电线路故障进行精准定位。采用半正弦电压响应的方法克服了采样频率有限和故障起始角低的缺点,运用100kHz半正弦信号的发送时间与接收导数信号的时间之差计算故障距离。在考虑谐波畸变和故障电阻、接地电阻、故障位置和起始角变化的情况下对所提方法进行测试,结果表明：对于100km的输电线路,即使在故障靠近总线（<2%）且故障起始角较低的情况下,所提出的方法得到的故障定位误差仅为0.14km。     

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。     

复杂配电网故障行波矩阵网络定位研究与应用

为确保多分支线路复杂配电网故障时,能精确的实现故障定位,提出一种基于架空-电缆混合多分支线路复杂配电网故障行波矩阵网络定位新方法,利用故障时差数组比较法进行混合线路故障网络区间定位,运用线路标准波速、线路长度调整数组法,实现区内故障精确定位。此方法解决多分支混合线路的复杂配电网网络定位难题,仿真分析表明,该方法有效减小混合线路复杂配电故障行波网络定位误差。工程现场应用表明该方法提高了故障定位精度,建议推广应用。     

输电线断股、损伤故障检测方法比较性研究

为了保证高压输电线线路的正常运行,及时对输电导线的断股、损伤故障的检测意义重大。综述了现阶段国内对此类输电线故障检测常用的方法:人工检测法、航测法、巡线机器人检测法,分析了各类检测方法的优点及实际应用中存在的问题。对巡线机器人检测方法进行重点阐述,分析了对比了现阶段基于红外传感器、电涡流、涡流和漏磁结合的巡线机器人三种检测方法,并在当前此类输电线故障检测方法的基础上,总结了输电线导线损伤、断股故障研究的发展方向。     

井下配电网电缆故障在线双端行波测距方法

为了解决采用传统经验模态分解的电缆故障测距方法存在的频带混叠问题,以及基于总体平均经验模态分解的电缆故障测距方法受残留白噪声影响等问题,提出了一种基于补充总体平均经验模态分解的井下配电网电缆故障在线双端行波测距方法。该方法通过补充总体平均经验模态分解提取双端故障行波线模分量的固有模态函数,利用基于瞬时频率突变和模极大值的奇异性检测原理进行行波波头标定,从而实现故障点定位。通过在PSCAD/EMTDC环境下搭建基于频变特性电缆线路的6kV井下配电网模型并进行仿真,验证了该方法测距精度高,最大测距误差不超过4%。     

基于TT变换的T型输电线路行波测距

提出了一种故障分支判别的新判据和故障测距的新方法。故障分支判别充分利用双端行波定位原理和三端行波量测数据,考虑了测距误差因素对分支误判情况的影响,确保分支判别的有效性;故障点的测距通过对三端故障电压行波进行TT变换,然后提取信号TT变换模矩阵的对角线元素序列,利用TT变换对角线元素的频谱特性,精确标定行波波头到达量测点的时刻。MATLAB仿真结果表明,该方法正确可行,具有较高的测距精度,且在较大的环境干扰下可以实现T型线路的分支判别和故障测距。     

基于多个测量点的高压输电线路故障定位新方法北大核心CSCD

详细的分析了常规行波故障定位法,在此基础上提出了一种基于多个测量点的高压输电线路故障定位新方法。该法就是采集多个测量点的电流行波信号,运用小波变换对其进行检测分析,找出行波第1个波头到达各个测点的时刻值,根据三点数据选择的方法初步定位故障点位于哪两个检测点之间;然后,采用离故障点最近的3个测量点信号根据三点测距方法进行计算,求出故障点的精确位置。仿真结果表明,该法具有的较高的故障定位精度。