基于行波全波形主频分量的单端定位方法研究

针对线路参数依频变化导致的时域行波波头畸变无法精确标定,传输波速无法准确计算的难题,提出一种基于行波全波形主频分量的单端定位方法。该方法选取广义Morse小波刻画故障行波的时频谱,获得行波全波形,多维度展现故障信息;定性分析行波波头衰减和传输波速的依频变化特性;定量计算全波形各频段能量,提取能量最大的频段,作为行波全波形主频分量;利用Teager能量算子增强波头突变特征,精确标定行波全波形主频分量下初始波头和第二反射波头对应时刻,准确计算主频分量对应的传播速度,实现基于行波全波形主频分量的单端行波定位。PSCAD仿真结果表明,所提定位方法具有较强的算法适应性,通过提高波头标定精度和传输波速计算准确性,有效提升单端行波定位方法的可靠性与精度,定位绝对误差小于120m。     

配电网接地故障相主动降压消弧成套装置及其现场试验

中性点非有效接地配电网易发生间歇性弧光接地故障,产生过电压,危及人身设备安全,甚至引发电缆通道火灾。针对该问题,提出了接地故障相主动降压消弧控制原理与技术,研发了成套装置,通过灵活调控零序电压,控制故障点电压低于故障电弧重燃电压,强迫故障电弧自行熄灭,实现间歇性弧光接地故障的不停电消除,且有效抑制过电压。通过大量实验室测试、实际变电站实测与运行,验证了接地故障相主动降压消弧技术的正确性和可行性。     

配电网单相接地故障的柔性熄弧装置

现有柔性熄弧方法仅利用有源逆变器控制故障点电压为零,熄弧电源容量高达50 kVA,且体积较大。针对这一问题,在电压熄弧的基础上,提出了功率源转换与有源逆变器结合的柔性熄弧方法。在配电网发生单相接地故障时,通过功率源转换将中性点电压反相钳位到接近于故障相电源电压,偏差电压的幅值和相位通过有源逆变器进行精确补偿,使故障点电压远小于熄弧电压,实现快速熄弧。在利用Matlab/Simulink对传统消弧线圈的仿真基础上,仿真了仅投功率源转换、功率源转换结合有源逆变器的柔性熄弧方法在各工况下的运行特性。通过10 kV真型配网实验场,验证了该方法的有效性。结果表明该柔性熄弧装置可以有效降低故障点电压,实现快速熄弧,大大降低有源逆变器的容量。     

新型输电线路故障综合定位系统研究

传统的基于故障稳态量的常规故障定位及基于故障暂态行波的行波定位都存在一定的局限。文中对常规定位模型进行改进，既简化了计算，又提高了精度；同时对行波定位进行改进，采用专用行波传感器，提高GPS同步时钟精度与采样频率，并利用小波变换进行行波波头检测，从而提高了定位精度。把常规定位和行波定位有机结合，研制了输电线路故障综合定位系统。动模实验、高压冲击试验和RTDS试验都表明该综合定位系统具有很强的鲁棒性和很高的定位精度。     

配电网接地选线方式的研究与探讨

在讨论零序电流法、谐波电流法、注波法和残差增量法选线的优缺点的基础上根据补偿电网的特点和要求提出了复合型选线方式 ,即利用现代计算机技术对配电网的运行状态进行信息融合 ,在线检测其零序电流、谐波、暂态电流 ,并综合分析 ,必要时增值谐波电流 ,以增大检测信号 ,提高选线准确率。     

输电线路双端行波故障定位新算法

双端行波故障定位原理简单，但受行波波速的不确定、输电线路长度差异以及行波波头到达时间记录不准确等因素的影响，容易出现较大的定位误差。在常规双端行波故障定位原理的基础上，提出了一种新型输电线路双端行波故障定位算法，通过记录故障初始行波到达线路两端的时刻、参考端记录的故障点反射行波和对端母线反射行波到达时刻，解方程组得到不受波速和线路弧垂影响的故障定位结果。实际应用结果表明，该算法具有较高的定位精度。     

混合线路故障行波综合定位方法

针对混合线路故障行波定位中单端定位反射波识别困难,双端定位高精度时钟同步困难等问题,论文提出了一种适用于混合线路的单双端故障综合定位方法。首先根据双端定位法进行故障初步定位,得到故障距离的粗测值,由该粗测值计算故障反射波分别到达线路两端的2个时刻,选取这2个时刻附近的多个反射波头组成故障点的反射波组合,并对反射波组合进行时间求和,与线路总长所求时间和作差得到误差时间矩阵,其中数值最接近零的矩阵元素所对应反射波即为故障点反射波,最后根据单端定位原理实现故障点的高精度定位。EMTP-ATP仿真结果表明:论文所提故障行波综合定位方法有效可行,具有更高的定位精度,为故障快速处理提供保障。     

基于虚构诱骗陷阱的电力调度系统针对性攻击主动安全防护

作为控制电网运行的"大脑",调度自动化系统是网络攻击的高价值目标。由具有背景知识的有组织攻击方研制的针对性恶意软件,可模仿震网病毒的方式侵入调度系统发起遥控线路跳闸等选择性精确攻击。国内电力系统现有基于边界安全的纵深防护体系及在建的基于可信计算技术的防护体系均无法完全杜绝此类攻击。文中以针对性恶意软件侵入调度自动化主机不引起大停电为目标,研究基于虚构诱骗陷阱的容侵性主动安全防护作为最后一道防线。根据恶意软件可能采取的攻击策略,虚构线路作为诱骗陷阱,诱使恶意软件攻击虚构的重要元件,并在陷阱遭攻击时切换到备用调度系统以终止攻击。基于IEEE 118节点系统的仿真分析表明,虚构重要元件不但能屏蔽对真实重要元件的选择性遥控跳闸攻击,还可显著降低随机攻击的危害。     

基于全波形信息的混联线路单端行波定位方法

架空线-电缆混联线路,由于各段线路行波波速度不一致,初始行波波头和故障点反射波难以辨识,传统的故障定位算法无法适用。提出了基于全波形信息的故障行波时-频域表现形式;基于故障信号的传播特性和折、反射机理,定性分析了区段内故障和相邻区段故障,行波波形时-频域相似性和差异性,揭示了故障行波全波形与故障点位置一一对应的本质;基于故障行波全波形信息,截取一定时间窗行波信号,对其经连续小波变换得到各频带系数进行时间间隔划分,得到面积相等的时频小块,进而建立故障行波时频谱矩阵,利用波形特征匹配技术,实现混联输电线路准确故障定位。该方法具有清晰的物理意义,无需行波模量波速,无需提取初始行波波头以及后续反射波,可通用于多端混联输电线路。理论研究和大量算例分析结果表明,该方法原理简单,具有较高的实用价值。     

基于波形相关性分析的输电线路暂态保护方法

针对现有暂态保护方法可靠性不高的现状,提出了一种基于波形相关性分析的暂态保护新方法。该方法根据故障产生的宽频带暂态信号的波形特征实现输电线路故障暂态保护。当输电线路发生故障后,采集故障暂态波形并提取幅值、相位等波形特征;利用波形相关性方法,将暂态信号波形与样本数据库中的波形进行相关性分析,计算波形相关系数;根据波形相关系数来判别区内外故障,实现线路故障快速保护。仿真分析结果表明,该保护方法综合利用宽广频带暂态信号的时域特征与频域特征,可消除单一使用暂态信号时域或频域的局部故障特征信息导致的缺陷,有望显著提高暂态保护的可靠性。