基于雷电记录与行波数据的雷击故障测距结果优化方法

针对雷击故障参考点定位不准确,导致测距结果可能与雷击故障发生的实际距离相差较大的问题,结合雷电记录与行波数据,从雷击故障参考点定位角度着手,进行雷击故障测距结果优化研究。首先获取相关雷电记录和行波数据,然后计算待分析故障特征点,并利用雷击故障历史数据、非雷击故障历史数据、雷电定位系统历史数据,构建(Δx,Δt,ΔP)三维坐标系,划分雷击故障识别域和非雷击故障识别域,判断待分析故障特征点是否落入雷击故障识别域当中,确定雷击故障参考点,最后利用行波测距方法得出雷击故障精确位置。结果表明,与基于雷电记录或基于行波数据的2种单一测距方法相比,该方法测距结果更接近实际值,由此可知,雷击故障测距结果得到优化,提高了测距精度。     

基于多测度的闪络故障行波与干扰杂波辨识

灵敏启动并经高速采录的宽频暂态数据富含干扰杂波,从海量暂态数据中自动筛选闪络故障行波是个急需解决的命题。采用小波能量熵、小波能量均值和小波能量方差3个测度对闪络故障行波和干扰杂波数据进行表征,形成行波数据的特征矩阵,并采用主成分分析对其特征矩阵进行降维处理,降维后的特征矩阵最大限度地保留了原有特征矩阵的主要信息。将降维后的特征矩阵作为样本,分别采用马氏距离和混合高斯模型聚类算法进行闪络故障行波和干扰杂波的辨识,实现对闪络故障行波的计算机筛选。大量现场实测数据的测试表明,采用马氏距离和混合高斯模型聚类算法均能够实现闪络故障行波的可靠筛选,并且混合高斯模型的辨识效果更好,正确率达97%以上。     

基于故障电流信息综合分析的分布式单相接地故障测距方法

在分析输电线路故障电流特性的基础上,提出利用不同检测点故障电流零序分量之间的偏离度和故障电流行波的第一个波头能量综合判断故障区间的方法,分析了检测点在不同的安装位置时其检测到故障行波及其反射、折射波的对应关系,并提出分布式单相接地故障测距系统故障所需检测点的数量及安装位置的要求,最终根据故障区间,选择对应的测距方程,从而得到故障点位置.仿真实验表明此分布式故障测距方法测距精度较高.     

基于行波的电力电缆故障测距方法

在比较了行波测距法与阻抗测距法 ,并发现在电力电缆故障测距中行波测距法优于阻抗基础上 ,综合分析了各类行波故障测距方法的优缺点及近几年国内外行波故障测距方法的特点 ,构想了行波法今后发展的方向和小波分析在电力电缆行波测距方法中的应用     

基于WEMTR的柔性直流输电线路故障测距

提出了基于小波技术的电磁时间反转(WEMTR)理论的柔性直流输电线路故障测距原理。对线路两端故障电流的1模量进行小波分解,提取有效信息;将所提取的有效暂态量以时间轴镜像,即进行时间反转;再将时间反转后的电流量作为电流源并联在无损镜像线路两端,并在无损镜像线路上各处都假设发生故障,计算各个假设故障的接地电流有效值;假设故障电流有效值最大处即为所求故障点处。理论证明,该方法不受过渡电阻和故障类型的影响。在PSCAD/EMTDC搭建了基于模块化多电平换流站的高压直流输电系统进行仿真验证,输电线路采用相域频变分布参数模型。结果表明,不需要高采样率,该方法可以得到精确的故障测距结果。     

小相角故障行波测距方法研究

为滤除环境干扰,提取输电线路小相角故障时的微弱行波信号,实现准确故障测距,提出了能量比法。从行波能量角度出发,选择合理时间窗,并利用时窗滚动处理故障行波进行能量比计算,得到信号波头时延以实现故障测距。仿真结果表明,该方法在低信噪比环境下有较强抗干扰能力,对微弱突变有效信号也十分敏感,可广泛应用于行波故障测距领域。     

电力电缆故障行波测距方法研究

从多方面分析了电力电缆故障产生原因和分类,介绍了目前常用的基于行波理论电力电缆故障行波测距方法。且指出行波测距所面临的一些问题。同时,还介绍了一些当前比较新颖的基于行渡的电缆故障在线测距方法,如将小波变换、相模变换等数学方法应用于行波的分析中等等可以有效的解决波头辨识、反射波识别等问题的方法。     

基于行波的电力电缆故障测距组合方法研究

分析了现有行波故障测距方法所存在的问题,在单端行波测距法的基础上推导出一种与行波波速无关的测距方法,然后将此方法与传统双端行波测距方法相结合形成一种组合测距方法。这种方法在测量端的近端线路故障时采用传统双端测距方法,解决了近端测距的盲区问题;在非近端故障时采用波速无关的测距方法,提高了测距精度。     

电力电缆故障测距方法的研究

电力电缆获得越来越广泛的应用,但电力电缆故障测距仍然缺少有效的方法,为此,对现有电缆故障测距方法的原理和方法进行研究和比较,侧重比较了行波测距法与阻抗测距法的优缺点,最后得出结论:在电力电缆故障测距中,行波测距法优于阻抗测距法,并对行波法今后发展的方向提出一些设想.     

基于神经网络的单端行波故障测距方法

单端行波故障测距的关键是正确辨识量测到的第2个行波波头的性质。当母线上最短健全线路的长度大于故障线路全长的四分之一且次短健全线路长度大于故障线路全长的二分之一时,保护安装处检测到的前3个波头一定含有至少2个来自故障线路的行波。当健全线路不满足上述条件时,用方向行波识别行波是否来自故障线路。利用人工神经网络(artificial neutral network,ANN)的非线性函数逼近拟合能力,选取保护安装处检测到的后2个波头与首波头的时间差及其波头极性作为样本属性,训练、测试ANN建立其故障测距的ANN并模型来实现初步的故障测距,然后应用故障距离与波速、传输时间的关系正确辨识第2个行波波头性质,继而求得精确的故障距离。仿真结果表明该方法可行、有效。     

基于行波传播路径的不等长双回线路单端行波测距

由于雷击引起的闪络故障电流行波的初始行波幅值较大并且伴随着大量的振荡,而反映故障位置行波(故障点反射波和对端母线反射波)的幅值远小于故障初始行波的幅值,故在同一观测尺度上,难以辨识出故障行波性质;同时,在现场实际中,不存在完全等长的双回线路。基于此,分析了不等长双回线路于故障回线和健全回线量测端两个坐标轴上观测到的行波波头于时间轴的分布特点,提出了采用故障线路量测端和非故障线路量测端两个尺度上联合观测和辨识故障行波性质的方法,并采用同一观测端的故障线路和健全线路各自检测到一次属于它自己电流互感器所观测的故障初始行波波到时刻,实现了不等长双回线路故障测距。大量实测数据表明,于故障线路量测端和非故障线路量测端两个尺度上联合观测,特别是雷击闪络故障,能够可靠和正确地辨识故障行波的性质,实现不等长双回线路的可靠精确测距。     

基于FIMD和Hilbert变换的高压输电线路行波故障定位方法

针对传统高压输电线路行波故障定位精度差且易受行波波速影响等问题,本文提出了一种新型基于快速本征模态分解算法（Fast Intrinsic Mode Decomposition, FIMD）和希尔伯特（Hilbert）变换的高压输电线路行波故障定位方法。该方法采用FIMD对暂态行波信号进行分解以提取固有模态分量,并利用Hilbert变换对其进行频谱分析,进而实现对行波波头的检测。在此基础上,结合行波的传播路径及其测距原理,提出高压输电线路行波故障定位新算法。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建某实际500kV双端输电线路模型,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于神经网络的配电线路综合故障定位方法

针对配电网分支多、故障点信号弱的特点提出了一种利用C行波法和PNN神经网络的功能互补性来实现对带有分支的配电网故障线路的准确故障定位的方法.首先利用C行波法确定故障点到母线端的距离;由于到母线端同样距离的分支可能不止一个,故利用PNN神经网络的模式识别功能来进一步确定故障分支,从而可以实现精确故障定位.理论分析和仿真结果表明,该方法能够准确地确定带分支配电网单相接地故障位置.     

基于行波瞬时振幅的高压直流输电线路故障测距方法研究

在研究高压直流输电线路行波到达时刻与行波特定瞬时振幅关系的基础上,分析瞬时振幅影响行波测距的机理,提出一种基于瞬时振幅的三端行波故障测距方法。利用希尔伯特黄变换形成故障暂态信号的瞬时振幅一阶微分图,根据瞬时振幅一阶微分图确定行波到达时刻与该时刻特定的瞬时振幅,形成高压直流输电线路故障测距算法。Simulink仿真实验结果表明,该方法与小波变换或行波瞬时频率的定位方法相比,具有更高的定位精度,几乎不受故障距离、故障类型、故障电阻的影响。     

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。     

基于多端行波的配电网单相接地故障定位方法

配电网多为树形结构,分支多,单端定位或双端定位方法都很难准确定位故障。针对B型行波和配电网树形结构,提出了一种多端行波故障定位方法。该方法利用接地故障时刻产生的行波第1波头到达配电网线路各末端的时刻进行故障定位。利用行波故障定位基础理论,建立了多端行波故障定位的理论依据,考查了定位方案在配电网中的优越性。采用ATP仿真软件和MATLAB软件对该方案在配电网中遇到的各种情况进行了仿真分析。仿真结果表明,在配电网单相接地故障定位中,多端行波定位法只利用接地故障初期很短时间内的暂态行波信号,接地故障后期的故障发展情况对开始的暂态行波信号并无影响,所以运用多端行波定位法能够快速准确地找到故障点。     

基于暂态信号频域分析的故障测距方法

提出了一种基于行波特征频率的暂态信号频域分析的故障测距方法,该方法通过自建立母小波函数对小波函数提取特征频率进行改进,提高故障特征频率的提取精度。利用PSCAD/EMTDC软件,采用本方法对一简单拓扑进行仿真,仿真结果表明该方法具有较高的精度。     

基于三端行波测量数据的输电线路故障测距新方法

行波波速的不确定性往往给行波故障测距带来较大误差.目前消除波速影响的单、双端行波故障测距方法中,常存在折反射后的行波衰减至不可测量的问题,此情况下该方法将失效或存在很大误差.在行波故障测距原理基础上,提出了一种新型的不受波速影响的输电线路三端故障测距方法,检测故障行波渡头到达故障线路本端、对端以及相邻线路对端共3个母线测量点的时刻,由这3个时间参数得到的故障距离表达式中消除了波速的影响和线路弧垂造成的误差.仿真结果表明,该方法定位精度高且简单、可靠.