基于D-PMU的配电网故障选线和定位方法

配电网发生单相接地故障时,故障信号微弱且易受噪声干扰,准确选线和故障定位困难。为此,提出一种基于配电网同步相量测量装置(D-PMU)的故障选线和定位新方法。研制了D-PMU功能扩展模块——行波故障采集模块;搭建了配电网故障选线和定位系统;依据全网波头时差构建故障前、后时间特征矩阵,并引入最小二乘法模型以消除行波波头到达时刻标定误差。通过分析得出故障前、后时间特征矩阵中元素的变化规律,实现配电网故障选线和精确定位。仿真分析及现场试验结果表明,D-PMU现场运行稳定,所提方法不受线路参数和网络拓扑结构的影响且实用性强。     

基于双电压互感器的中性点不接地配电网对地参数实时测量新技术EI北大核心CSCD

为解决中性点不接地配电网对地参数测量过程中互感器内阻抗及消谐电阻导致的测量误差以及无法直接测量对地泄漏电导的问题,该文提出基于双电压互感器的中性点不接地配电网对地参数实时测量新技术,采用双电压互感器:在配电网零序电压互感器开口三角侧注入特征频率电流信号,信号注入单元等效为恒流源;同时在另一开口三角侧空载的零序电压互感器测量返回的该特征频率电压信号,利用双电压互感器构成特征信号的循环回路,实现对地电容与对地泄漏电导的实时测量。在特征信号回路中,电流注入与电压测量单元直接作用于对地参数支路,利用特征频率信号流通回路的阻抗分布特性,从原理上消除测量等效电路中互感器内阻抗引起的测量误差,以及消谐电阻对参数测量的影响,大幅提高了配电网对地参数测量的精度。在PSCAD/EMTDC仿真环境及长沙市某变电站10 kV侧对提出的对地参数实时测量技术进行仿真分析与工程现场实测分析,分析结果表明该方法测量精度高,且参数测量过程具有安全、简便、经济的特点。     

基于贝叶斯网络的多状态变压器可靠性跟踪分析

大型电力变压器是输变电系统的关键设备,其可靠性直接关系到电网的安全稳定运行。为了提高变压器可靠性跟踪分析的效率,提出一种基于贝叶斯网络的多状态变压器可靠性跟踪分析方法。给出了适用于多状态变压器的不可靠性指标跟踪算法。根据相关参考文献、专家经验及数据搜集,首次从部件的角度构建了电力变压器贝叶斯网络模型。结合可靠性指标统计,对变压器可靠性进行了跟踪分析,确定了影响变压器可靠性的关键部件,辨识了变压器薄弱环节。通过运用贝叶斯网络对变压器可靠性进行跟踪分析,为变压器的状态维修及全寿命周期管理提供了理论和数据支持。     

船舶直流区域配电网的故障恢复研究

船舶电力系统故障恢复过程是通过改变电网的供电路径来实现重要负载的连续供电,对提高船舶的生命力和供电可靠性具有重要意义。以负荷供电量最大和开关动作次数最小作为目标函数,建立一种用于船舶直流区域配电系统的多目标故障恢复模型。然后将不同量纲的目标函数进行单位化,再通过层次分析法(The analytic hierarchy process,AHP)把这些已单位化的函数进行综合。最后利用整数规划(Integer Programming,IP)方法,对综合目标函数进行优化求解,得到最优开关动作序列,最大程度的保证系统的供电连续性。一个典型的船舶直流区域配电系统的故障恢复仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性,对直流配电网的研究具有一定的借鉴作用。     

配电网三相不平衡过电压有源抑制方法研究

分析三相不平衡电压的产生机理,提出有源抑制方法,设计了有源逆变装置,等效为可控电流源,安装在中性点与地之间,优化控制注入电流的大小和相位,能强迫电网三相电压平衡。仿真分析和样机实验测试结果表明,该方法不需要测量线路对地参数,抑制三相不平衡过电压速度快、准确度高,甚至能将中性点位移电压抑制到零。     

基于行波模量传输时差的配电网接地故障定位新方法

为解决配电网接地故障的定位难题,在分析配电网接地故障行波零模与线模分量传输特性的基础上,提出了一种配电网接地故障定位新方法。该方法采用合适的小波变换标定零线模行波波头,并根据配电网故障行波历史数据拟合零线模时间差与故障距离、零线模时间差与零模波速的对应关系曲线,然后据此关系曲线提出了基于零线模传输时差的故障区段判别方法,最后研究了基于双端行波零模分量的配电网故障精确定位新方法,可在线路接地故障情况下准确判别故障区段并精确计算故障点位置。该方法具有较高的定位准确度,可有效解决配电网接地故障定位难题,仿真分析验证了该方法的有效性和准确性,有望在配电网中得到实际应用。     

基于多方法组合诊断模型的大型变压器故障诊断

电力变压器故障征兆与故障原因之间的关系错综复杂，而单项诊断方法由于信息特征独特、考虑角度单一，往往很难满足故障诊断的要求。因此，提出了在变压器故障诊断中采用多种方法组合诊断的思想，以克服单种方法的偏好对最终诊断结果所产生的影响。该方法采用模糊C均值聚类（FCM）诊断法、BP神经网络诊断法、粗糙集理论故障诊断法和IEC 60599推荐的三比值法这 4种诊断方法作为独立的单项诊断方法，根据各自诊断的误判率，按照诊断误差平方和最小的原则计算出各个诊断方法的最优权重，形成最优投票组合模型，再求出最大发生概率的故障类型。诊断结果表明，该方法与单项方法相比，大大降低了诊断误判的风险，提高了故障诊断的准确率，增强了故障诊断的稳健性。     

电网行波故障定位装置的优化配置

在研究电网行波故障定位方法的基础上，提出了一种行波故障定位装置的优化配置方法。该方法首先依据配置原则对电网中的变电站配置行波定位装置，然后利用模拟退火算法对初始方案进行优化，将配置过程和优化过程有效结合后提高了初始配置方案的质量，缩小了模拟退火算法的寻优范围，从而提高了求解速度。实际系统的配置分析和仿真结果表明适当的优化配置可以在不影响定位可靠性和准确性的前提下减少定位装置的布点，从而有效节省投资。     

基于整个输电网的电压行波故障定位算法

在双端电压行波定位的基础上,提出了一种基于整个输电网的行波故障定位算法,该算法在某一条线路故障后每个变电站均记录电压行波到达该站的时间,然后由主站根据整个输电网中各变电站所有的时间信息进行融合处理和容错分析,从而在某一台定位装置故障、启动失灵或时间记录错误后仍能进行精确定位。仿真结果表明,该算法具有很强的容错性和很高的定位精度。