架空线—电缆混合线路分布式故障测距方法

针对架空线—电缆混合线路的故障测距问题,提出了一种分布式故障测距方法,在混合线路各连接点及母线处安装三相故障电流检测装置,根据检测到的故障电流极性判断故障支路,再根据故障支路两端检测到故障电流行波的时间进行初步定位并进一步修正。该方法可在线计算出行波波速,并可分析出离故障点较近的检测点所检测到的第二个故障行波的来源。PSCAD仿真验证结果表明,该方法不受过渡电阻、故障类型等因素的影响,误差一般在100 m以内。     

珠海220 kV高压XLPE电缆故障行波 测距方法研究

研究了高压XLPE电缆故障行波测距方法,对于快速定位故障具有重要意义。将小波变换应用于行波测距的算法中去,由于其模极大值能够准确地反映初始行波的极性和到达时间,该方法利用初始电压行波和电流行波的极性方向来判断线路是否发生故障,它不受后续折反射波的影响,特征明确。利用EMTP软件对模型进行仿真,对仿真后的结果采用小波变换进行分析,能比较准确地判断线路是否发生故障。对珠海环琴线、望环线的电缆线路进行了模拟故障的行波测距实验。结果表明,采用小波算法有效提高了测距的精度。     

风电场集电线路行波故障测距与系统设计

当集电线路发生故障跳闸时,由于风电场环境特殊,线路中存在较多T接风机和电缆架空混架情况,传统的阻抗法测距在风电场集电线路中难以实现故障精确定位,风电场运维人员需要花费大量的人力物力进行故障清除,因此一种在线式的故障定位手段显得极为重要.由于行波法故障测距只与监测设备采集波头的时间差和波速有关,且在风电场发生故障时无需解列电缆即可进行故障定位.文中从行波法故障测距入手,基于风电场特殊的运行模式,系统地介绍了行波法在风电场集电线路中测距优势.通过现场风电场集电线路监测终端的试挂网运行故障定位案例,证明了此系统具有较高的稳定性和定位的精确性.     

一种架空线——电缆混合线路的组合行波测距方法

为克服双端行波测距精度受电力线路长度误差及其两终端时钟同步偏差影响的缺陷,在分析混合线路故障行波传播特性的基础上,提出了一种混合输电线路的组合行波测距方法。该组合行波测距方法首先利用双端测距原理判定故障发生区段,然后判别各母线侧接收到的行波反射波的来源,最终利用单端行波测距方法计算架空线—电缆混合线路的故障距离。500kV架空线—电缆混合线路组合行波测距仿真计算结果表明,组合行波测距方法的测距精度明显高于传统测距方法的测距精度,可用于工程实践。     

一种适用于海缆混合线路的新型故障定位系统

海底电缆线路铺设复杂,当线路出现故障时,很难定位故障的准确位置,电力线路故障点的快速定位是加快电力线路修复、减少停电时间的关键。在分析架空线和海缆故障特征的基础上,提出一种适用于海缆混合线路的故障定位系统。该系统通过故障区段定位装置就地采集海缆两侧的电流,就地进行故障区段定位,并将区段定位的结果通过光纤发送给线路两侧的保护装置。当判断出故障在电缆上时,立即闭锁线路两侧保护装置的重合闸功能。保护装置集成了行波测距模块,在收到区段定位信号的基础上进行适用于混合线路的双端行波测距。大量的仿真测试表明,提出的适用于混合线路的故障定位系统能够实现对混合线路的故障区段精准定位,使混合线路的自适应重合闸应用成为可能;在区段精准定位的基础上能够对混合线路的故障点进行精确定位,可以缩短停电时间,提高供电的可靠性。     

基于BP神经网络的电缆故障测距算法设计

电力电缆线路作为城市负载的重要线路近年来以逐渐发展成为主要电能传输工具,尤其是地铁、综合行政区域,现阶段,电力电缆线路无论是技术制造还是安装技术都较为成熟,不同于架空线路,一旦电缆线路故障,快速恢复线路运行极为重要。本文从电力电缆线路发生故障时线路参数以及特征出发,对狼群算法进行优化,结合实际故障参数以及BP神经网络算法对电力电缆线路进行综合评判,通过不断修正BP神经网络算法参数,最终达到优化电缆故障测距算法的目的,实验证明,该算法具有良好的故障测距精度以及稳定性。     

一种电力电缆故障精确定位新算法

在电力电缆发生故障后,为提高电力电缆故障测距精度采用双端法进行故障标定,双端法故障测距影响电缆故障精度的主要因素有行波在电缆中传输的波速和行波到达监测设备的时间差,由于不同频率的信号分量传播速度不同,采用固定的经验速度进行定位必然会造成定位误差,在波速选定时采用了中心频谱法进行波速确定,针对不同型号电缆选取不同的波速,...     

改进测距算法在超高压输电线路单端故障测距中的应用

为研究超高压输电线路的单端测距原理、寻求影响超高压金属性故障时单端测距的影响精度因素,根据原有定值参数引入并联电抗器参数和分布电容参数,采用极限逼近和迭代的数学分析方法计算不同故障情况下分布电容的故障电流,采用集中参数处理法计算并联电抗器的电流,使故障电流适应线路模型和故障类型的变化,并提出一种阻抗测距方法,通过理论推导和RTDS试验验证了该方法的有效性。     

接触网锚段对行波法测距的影响研究

我国高速铁路快速发展,截至2021年,我国电气化铁路占比约为60％,未来会随着我国"八纵八横"完全落地,我国电气化铁路比例会逐步提高.作为电气化铁路的重要组成部分牵引供电系统的稳定性直接影响了电气化铁道的稳定运行情况,因此科学有效的故障测距手段显得极为重要,传统的阻抗法故障测距由于受系统的运行情况和故障接地情况影响应用于接触网故障测距精度不高,对电气化铁路安全稳定运行意义较小.本文从行波法故障测距角度出发,基于接触网特殊的锚段结构,探讨了行波在接触网上的折反射规律,总结出了锚段对行波法故障测距影响因素,在利用行波法故障测距时线性地规避了接触网锚段对行波折反射的影响,从而提高了接触网故障测距精度,提高了行波法故障测距的精确性,对电气化铁道的稳定性运行具有重大意义.     

基于电流变化的环状直流配电网故障定位方法

针对现有故障测距方法无法同时对单极接地故障和极间故障进行定位,以及利用电容放电阶段进行故障定位时忽略了多端换流站都会对故障点注入电流等问题,提出一种利用故障线路上的全电流分量对多端柔性直流配电网进行故障定位的方法.通过联立与故障点相邻两网孔的电压方程,从算法上解决了过渡电阻对求解故障位置的影响.在simulink中搭建...     

基于免疫克隆与模糊聚类的汽轮机故障诊断方法的研究

提出了一种免疫克隆选择算法与模糊C-均值聚类算法相结合的混合聚类算法,是一种有监督学习和无监督学习结合的算法.该算法首先用克隆选择算法对模糊聚类中心的选取进行指导,然后进行聚类.仿真结果表明,将该算法用于汽轮机的故障诊断,能够正确地诊断出存在的故障,提高了故障诊断的准确性和有效性,其性能优于模糊C-均值聚类的故障诊断方法.     

基于行波时域分析和VMD的多分支输电线路故障定位

考虑多分支输电线路的行波时域特性,提出一种基于行波时域分析和VMD的多分支输电线路故障定位方法,利用主干线路时域信息和支路频域信息进行故障定位。首先,分析了主干线路的行波时域特性,根据故障后到达主干线路首末端的初始行波时间差判定故障区段;然后,利用VMD分解故障电压行波信号,通过MUSIC谱估计获得其固有频率主成分;最后,利用初始行波时间差、固有频率主成分与故障距离的关系来确定主干线路和分支线路故障位置。仿真试验结果表明,该方法提高了行波时域分析的可行性,避免了固有频率的频谱混叠问题,具有较高的定位精度,为多分支输电网的故障定位提供了新思路。     

基于SR-WT的输电线路双端故障定位方法

电力系统中行波在传输过程中往往伴随着大量的高频噪声,导致进行故障测距时信号波头不易识别,从而产生测距误差。对此,提出一种基于随机共振和小波变换(SR-WT)的故障测距方法,即先通过随机共振处理含噪信号,将噪声的能量转移到行波信号上,从而实现初步减弱噪声信号提高行波信号的功能;再通过小波变换进一步分解得出所需行波信号波头信息,进而通过双端法进行故障测距。仿真试验结果表明,该方法能够在强噪声干扰下准确提取出所需的行波信号信息,有利于提高测距精度。     

海上风电场集电多分支线路故障区段定位方法

针对海上风电场集电多分支线路导致的故障定位精度不高的问题,提出一种基于行波原理与故障分支判定矩阵的故障区段定位方法。分析风电场拓扑结构和行波波头传输路径,建立固有距离差值矩阵。利用变分模态分解（VMD）和Teager能量算子（TEO）标定各端故障初始行波波头,并根据双端行波法得出故障距离差值矩阵。通过计算故障距离差值矩阵与固有距离差值矩阵的差值,构建故障分支判据判定矩阵,并根据不同故障点判定矩阵之间的差别,提出相应的故障区段判定依据。仿真结果表明：所提故障区段定位方法精确率高,且不受过渡电阻、故障类型等因素的影响。     

基于光纤时间同步的双端行波故障测距方法

针对传统双端行波测距技术中线路双端时钟需精确对时的问题,将双端行波测距方法与光纤通信技术相结合,提出了一种基于光纤时间同步的双端行波故障测距新方法。该方法首先利用小波模极大值理论检测故障初始行波到达线路两端的时刻和极性,并根据极性判断故障线路;然后,在故障初始行波到达线路两端后,经光纤通道分别向对端发射脉冲信号,利用相关算法自动检测脉冲信号到达对端的时刻,并根据光纤通道传输时延确定故障初始行波到达线路两端的绝对时刻;最后根据双端测距方法确定故障距离。仿真结果验证了该方法的可行性。研究成果具有较高的工程应用价值。     

基于小波包多尺度分析的多时间窗行波相关法

为解决行波相关法中时间窗宽度不固定影响故障测距可靠性的问题,提出了一种基于小波包多尺度分析的多时间窗行波相关法。首先,利用最大相关系数选取最优小波基,使得小波包滤波效果达到最佳;其次,以最优小波基为基底将故障信号进行小波包的多尺度分解和重构,由于小波包自身的变换特性,重构后的正反向行波初始波头的宽度随着尺度的增大逐渐变宽,将初始行波波头宽度作为行波相关法的时间窗宽度,此时行波相关法成为一个多时间窗的相关算法;最后,将经包络线处理的单极性正反向行波进行相关算法故障测距。多次仿真分析表明,所提方法消除了时间窗不固定对测距结果的影响,且在不同的故障距离和过渡电阻下均适用。     

基于数学形态学的输电线路单端行波故障测距研究

提出了一种用于单端行波故障测距的多分辨相关函数算法和用于处理实际行波的形态滤波结构元素选择方案。该相关算法采用多时窗处理方式,着力解决宽时窗下相关算法容易出现极值点偏移问题。针对实际故障线路中行波相关法容易受行波波形畸变影响的问题,利用数学形态学设计了前置滤波器,该滤波器较好地抑制了行波波形的畸变,同时保持了行波的主要特征。在有效滤波的基础上采用具有多分辨能力的行波相关法,实现了单端行波故障测距可靠性和准确性的统一。通过对输电线路实测故障数据的处理,证明该方案能同时保证测距可靠性和准确性,具有很高的实用价值。     

Fault diagnosis for a wind turbine transmission system based on manifold learning and Shannon wavelet support vector machine

Fault diagnosis for wind turbine transmission systems is an important task for reducing their maintenance cost. However, the non-stationary dynamic operating conditions of wind turbines pose a challenge to fault diagnosis for wind turbine transmission systems. In this paper, a novel fault diagnosis method based on manifold learning and Shannon wavelet support vector machine is proposed for wind turbine transmission systems. Firstly, mixed-domain features are extracted to construct a high-dimensional feature set characterizing the properties of non-stationary vibration signals from wind turbine transmission systems. Moreover, an effective manifold learning algorithm with non-linear dimensionality reduction capability, orthogonal neighborhood preserving embedding (ONPE), is applied to compress the high-dimensional feature set into low-dimensional eigenvectors. Finally, the low-dimensional eigenvectors are inputted into a Shannon wavelet support vector machine (SWSVM) to recognize faults. The performance of the proposed method was proved by successful fault diagnosis application in a wind turbine's gearbox. The application results indicated that the proposed method improved the accuracy of fault diagnosis.     

一种基于序分量关系的单端输电线路故障测距算法

为准确确定输电线路故障点位置,提出一种基于单端电气量的输电线路故障测距算法,该算法采用分布参数模型,通过保护安装处的电气量计算各序分量,然后推导出故障点各序分量值,利用不同故障类型的序分量的关系获得故障测距的电气序分量关系,根据过渡电阻不含电抗的特点,构造出基于过渡电阻虚部为零的测距方程。利用PSCAD和RTDS软件对算法进行数字仿真表明,该测距算法合理、有效。     

基于行波时差矩阵算法的10kV电缆网络故障定位

城市电缆网络产生故障时,故障线路的精确辨识及故障点的准确定位有利于快速恢复供电。针对城市电缆多埋于地下、结构复杂、分支多、传统定位算法较为繁琐等问题,在有效分析电缆线路结构与行波传播路径的基础上,提出了一种基于行波时差矩阵算法的多分支电缆线路故障定位方法。该方法首先划分线路的各个区段,然后根据线路网络拓扑结构与行波传播路径构建故障判定矩阵,最终依据故障判定矩阵与双端行波定位原理准确定位故障点。PSCAD仿真结果表明,该方法能快速精确地判定故障分支并定位故障点。