北斗/GPS组合相对定位方法及其在输电线路巡检中的应用

针对单卫星系统定位精度低和输电线路巡检过程存在管理成本高、工作效率低的问题,提出了基于Helmert方差分量估计的加权组合定位方法,并将其应用到输电线路巡检中。基于Helmert方差分量估计的加权组合定位方法考虑不同定位系统间的差异性,将来自BDS和GPS的数据看作两类不同的观测值,根据观测值方差对卫星重新赋权,从而更合理地确定不同卫星的权重。基于组合定位的输电线路巡检系统实现了导航和定位功能、GIS显示功能与设备信息管理、缺陷管理等功能。系统实现及实验结果表明,提出的组合定位方法定位相比于单位性系统有更高的定位精度和更小的误差,巡检系统规范了输电线路的巡视工作,能有效地监管巡视人员的巡视情况,并能规范管理输电线路的检测记录与线路缺陷。     

基于遗传算法的直流配电网线路故障定位方法

直流系统线路发生短路故障后故障电流上升迅速,对系统安全造成极大危害。为解决此问题,提出基于遗传算法的直流配电网线路故障定位方法。首先,对极间短路故障和单极接地故障2种情况下的直流系统分别建立数学模型,利用双端电气量消除中间量过渡电阻;然后,分别利用2种故障的数学模型构造适应度函数,将故障定位问题转化为参数识别问题,采用遗传算法(genetic algorithm,GA)对其进行识别,避免由于数据采集误差对定位造成的干扰;最后硬件在环模拟(hardware-in-the-loop simulation,HILS)实验平台上搭建6端直流配电网模型进行实时仿真验证,结果显示该方法抗过渡电阻能力强、定位精度高,具有很强的鲁棒性。     

基于北斗系统的智能电网自适应卫星授时增强技术

卫星授时是智能电网中时间同步的关键技术之一。针对智能电网中传统卫星授时带来的可靠性低和授时性能不稳定的问题,文章首先通过深入分析卫星授时原理,介绍两种卫星授时方法,即位置域授时和观测域授时;进而建立一种卫星自适应授时增强算法,将两种授时方法融合;最后,设计实验验证基于北斗卫星导航系统的自适应授时增强算法的性能。实验结果分析可知,由北斗卫星导航系统授时替代传统的GPS系统授时,增强了系统整体的安全性和可用性。同时,卫星自适应授时增强算法使得卫星授时精度和稳定性分别提高了约17.1%和25.2%。     

基于压缩感知的VSC-HVDC输电线路故障定位

通过在电压源换流器直流输电(VSC-HVDC)系统仿真模型的基础上,对常见的故障进行仿真研究,提出一种基于压缩感知的多次自然频率直流故障定位方法。通过分析故障时波形的频域特征优化过完备字典设计,然后引入Dice系数原子匹配准则和傅里叶变换改进正则化正交匹配追踪(ROMP)算法提高准确性,实现对高压直流线路的精确故障定位。通过测试线路的3种不同故障故障类型及其故障位置、接地电阻等参数的影响,仿真结果得出故障定位误差在0.5%之内,表明该文方法具有很好的适应性和故障定位效果。     

基于阻抗分析的复杂配电网接地故障定位方法

现有方法定位配电网接地故障时,未考虑复杂配电网的特性,存在精准度低、定位时间长及与实际故障距离误差大的问题。提出了基于阻抗分析的复杂配电网接地故障定位方法,在分析复杂配电网阻抗特性的基础上,获取配电网传输线策动点阻抗与负载阻抗特性的变化关系,将其推广到配电网传输线不同连接阻抗中;将配电网络转换成抽象图,当末端变压器安装在图内配电网顶点时,一旦配电网发生故障,故障行波就会沿着配电网的线路蔓延到配电网的末端,此时对行波进行故障定位,完成复杂配电网接地故障定位。实验结果表明,通过不同支线的故障定位精准度测试、与实际故障距离测试和故障定位时间测试,验证了所提方法在复杂配电网接地故障定位时准确性更高、有效性更强。     

基于多源数据融合技术的输电线路故障定位方法

鉴于现有输电线路故障定位算法的定位结果各不相同影响到电力系统基于故障的快速恢复问题的分析,根据两端距离继电器的多源故障测距结果,提出了一种提高输电线路故障测距精度的新方法,该方法将两端定位结果与故障位置相互关联,据此建立基于多传感器数据融合的输电线路故障测距模型,该模型将模糊推理系统作为故障场景识别的初始融合步骤,并计算加权协方差融合(WWCF)系数,确定最终融合结果。最后利用PSCAD/EMTDC和变电站现场记录数据进行算例分析,针对不同故障类型、故障位置、故障电阻、故障起始角、潮流、线路参数和两端不同步角进行测试,结果证明所提方法的可行性和有效性。     

基于地理位置相关性的光伏故障监控方法研究

对光伏系统实时状态的监控是光伏电站科学运维的关键,也是实现光伏电站智能监控的重要基础。光伏故障的实时识别定位是光伏电站实时状态监控的一项主要内容。为实现对各区域光伏电站的实时全局监控,文章以江苏省某光伏企业作为研究目标,通过数据分析首次提出了基于地理位置相关性的分布式光伏电站故障识别定位实时监控方法,在理论分析的基础上,开发了分布式光伏电站实时状态监控系统,并结合实际工程进行测试与完善。研究结果表明:该分布式光伏电站故障识别定位实时监控方法能够实现各区域分布式光伏电站异常现象的识别与故障定位,具有一定的创新性;该分布式光伏电站实时状态监控系统能够准确实现光伏故障的识别定位,极大地提升了光伏企业对光伏故障的实时监控能力和全局调控能力,应用前景广阔。     

中短波发射台供配电故障定位研究

为了解决中短波发射台供配电系统的故障问题,提高系统运行的稳定性,提出中短波发射台供配电故障定位方法。在中短波发射台供配电系统中安装感知传感器,并利用该设备获取供配电信息,分别从数据、特征和决策3个层级实现信息融合。将直接故障事件和潮流配电量设置为判据,确定供配电故障识别结果,综合配电侧故障的故障类型和故障线路等信息,得出最终的中短波发射台供配电故障定位结果。为了验证设计的中短波发射台供配电故障定位方法的综合性能,进行实验,结果表明,该方法的定位结果更精准、耗时更短,验证了该方法的可行性。     

基于分层多维故障识别的核电站主管道预警系统研究

为提高对核电站主管道破裂识别的及时性和准确性,提出一种分层多维故障识别方法,建立主管道的预警系统,在事故初期对小破口主管道破裂进行故障定位和故障程度评估,提高核电站的运行安全。根据核电的机理模型、测试和专家经验等综合确定故障集合、征兆集合和各识别规则,在核电模型中人为引入不同故障位置和不同故障程度的小破口主管道破裂,并利用该预警系统进行识别。结果表明,可在事故初期对微小程度的主管道破裂进行准确的故障定位和故障程度评估,为核电站操作人员提供更完整的多维故障识别结果,从而验证了主管道预警系统的有效性和可行性。     

基于Petri网的含DG配电网区域故障定位新方法

针对含DG配电网区域保护中故障定位存在矩阵运算计算量大、耗时长等不足问题,提出了一种基于Petri网区域保护的故障定位新方法。在非故障时段,利用SCADA系统所汇集FTU的信息,在故障前更新网络拓扑,减小了定位耗时;当故障发生时,根据保护采集的故障信息,通过对PN模型中位置的不同定义,将故障定位问题转换为对锁定单一AFTU的Petri网求解问题,避免了不断修改矩阵参数;通过分层2次定位,减小了单次定位矩阵运算维度,进一步提高区域保护的速动性。通过详细的分析和仿真验证,结果表明：该方法有效提高了区域保护的通用性、简易性、快速性和准确性,具有高的实用价值。     

光伏系统直流串联故障电弧检测方法

故障电弧是光伏系统电气火灾事故的常见原因,研究可靠的光伏系统直流故障电弧检测方法对保障系统运行和人身安全有重要意义。首先搭建了光伏系统直流故障电弧实验平台,采集了故障电弧典型电信号;接着对其进行了稳定性分析、时变性分析、相关性分析和随机性分析,并以特征显著、计算量小、抗干扰强为比选条件,选取欧拉特征作为故障电弧检测的最优特征;然后构建了故障电弧检测算法,算法以多阈值判断体系为核心发掘故障电弧差异于系统暂态过程的特征模式;最后,将算法硬件实现后在系统中再进行实验测试。结果表明,所提出的算法对不同光伏系统工作点和电弧产生方式条件下的故障电弧均可在0.5 s内实现正确检测。     

基于XGBoost算法的汽轮机转子故障原因定位方法

提出了基于XGBoost算法的汽轮机转子故障原因定位方法,首先对由故障类型和相关参数组成的原始样本集进行特征分析,评估各特征的重要度,然后利用XGBoost算法构建汽轮机转子故障原因定位模型,利用转子故障数据对模型进行训练和测试,最后将具体的故障原因链接到故障知识库,采取相应的故障修复措施.结果 表明:相比随机森林(RF)和梯度提升决策树(GBDT)模型,XGBoost模型可有效识别汽轮机转子3种故障类型下的9种故障原因,其分类准确率更高.     

MMC-MTDC线路双极永久性故障快速识别方法研究

对于采用"半桥子模块+直流断路器"模式的多电平多端柔性直流输电系统,直流线路发生双极故障断开直流断路器后,若能快速检测出线路故障为永久性故障或瞬时性故障,则有助于提升MMC-MTDC系统和与之连接的可再生能源系统的运行稳定性。文章分析了永久性故障、瞬时性故障和保护误动等不同场景下断路器动作后电气量特征,发现可以用正负极电压之差是否为零来识别永久性故障;进一步采用强局部加权回归方法滤除电压信号中的高频分量,实现暂态过程中线路永久性故障的快速识别。     

基于Dijkstra算法的混联配电网故障区段定位方法

由于现有方法对数学工具过度利用而忽略了故障的具体特征,造成选线与定位不精准而存在偏差的问题,提出一种基于Dijkstra算法的对于混联配电网故障区段定位方法。对混联配电网进行分析研究,总结出发生相间短路、单相接地故障时配电网表现出的特征,随后以可能导致该故障的某一元件位置为起始点,通过Dijkstra算法进行搜索,为更准确获得下一搜索的节点位置,引入代价函数将算法的均等式优先搜索转化为启发式路径搜索,搜索终点所在线路分支即为发生故障区段。在仿真实验条件下,构建小电流接地系统模型,采用所提方法完成模型的故障区段定位,最大定位误差为0.08 km,最小定位误差为0 km,定位结果与真实情况一致,证明了所提方法具有一定的可行性和准确性。     

10 kV配电线路综合故障定位方法研究

针对配电网的特点和故障定位的难题,对传统的故障定位方法进行了分析。在总结这些方法的基础上,提出了利用多种信息来构造一种基于行波-直流法的综合定位方法。本文在深入研究C型行波定位法的基础上,为了更明确地确定故障的具体位置,提出了采用直流注入法作为补充的行波-直流综合故障定位方法,其目的是利用不同方法的互补性来提高故障定位的准确性。该方法分2步进行定位,首先利用C型行波法确定故障距离,然后利用直流法确定故障分支。这种行波-直流综合故障定位方法充分利用了行波法[1]操作简单、定位速度快,以及直流定位法应用范围广、能准确确定故障分支的优点,可以实现精确故障定位。理论分析和ATP仿真结果表明：综合方法不受网络结构、分布电容和线路参数的影响,能够准确地确定配电网单相接地故障位置。     

新型配电网数字故障指示器及定位系统

通过总结配电网故障定位已有的实践方法和理论,提出了能够快速对其故障点进行定位与指示的新系统——新型配电网数字故障指示器。该故障指示器根据配电网的特点,结合故障定位模式及一般故障的判断依据,通过对防雷交流滤波电路、整流直流滤波电路、电源转换模块电路、监测电路部分电路以及主控屏监测系统进行设计,在功能上实现了对配电网上故障的快速定位,使配电网运行更为安全可靠。     

基于多维Hausdorff距离算法的站域电流回路故障检测

目前电流二次回路检测主要以红外测温和电流互感器二次负载离线检测为主,电流二次回路故障发生后,现场处理仍然依靠人工检测排查,无法及时有效识别并定位二次回路故障。提出基于多维Hausdorff距离算法的站域电流回路故障检测方法,利用电流互感器同源性数据传输的特点,通过检测分析不同装置内采集到的电流二次采样数据,考虑电气量特征时间序列变化的有序性及运动性,检测出二次电流回路异常。实例分析表明,该方法可以有效定位并识别检测电流回路二次接地故障。     

基于马氏距离算法的配电网故障定位系统研究

为了满足智能配电网故障定位的实时性、可靠性、准确性等需求,提出了基于马氏距离算法的配电网故障定位系统。以IDT智能配电终端作为系统运行状态电气量实时采集核心模块,按F检验获得元件电气量变化显著性概率P值初判故障元件和故障类型后,通过马氏距离算法准确定位故障区域和故障元件,并采用IEEE9节点系统的三相短路故障对配电网故障定位系统进行测试分析。仿真结果表明,该系统能真实地反映配电网故障后故障区域和故障元件的电气量变化,可满足智能配电网在线故障定位需求。     

基于故障过流度的配电网故障区域定位新矩阵算法

针对现有配电网故障区域定位算法存在的问题,提出一种基于故障过流度的配电网故障区域定位新矩阵算法。该算法通过网络描述矩阵和故障信息矩阵计算比较故障时各区段的故障过流度,判定发生故障的区段,实现对配电网的故障定位。算例分析表明,该算法有效,适用于单电源、多电源和馈线末端故障等各种情况。     

基于阻抗谱加窗傅里叶变换的电缆多段缺陷识别方法

电缆各类潜伏性缺陷的识别和定位对电力运维具有重要意义,然而现有电缆检测方法无法在故障产生前对电缆老化、局部破损等缺陷检测进行定位。提出了一种基于电缆宽频阻抗谱的无损局部缺陷检测方法,可以有效地定位电缆早期缺陷,避免演变产生电缆故障事故。建立电缆分布参数的数值模型,研究了电缆阻抗谱特征规律,对比分析不同老化程度的潜伏性缺陷的出现对电缆阻抗谱的影响,分析了不同潜在缺陷的频域阻抗谱特征;对含有缺陷的电缆阻抗谱进行离散傅里叶变换,并以切比雪夫窗函数对积分变换的结果进行处理,实现了对多段潜伏性缺陷的准确定位。实验和仿真结果表明：该方法可以实现电缆上多段潜伏性缺陷定位,通过窗函数算法可以显著抑制噪声,提升定位精度。为电缆故障定位技术改进提供了新的技术手段。