一种新型配电网单相接地故障定位策略及其应用

针对单相接地故障时电流微弱且故障点电弧不稳定,将导致配电系统单相接地故障定位和选线不精确等问题,利用配电自动化系统在数据采集、传输与应用方面的优势,结合配电自动化主站,开展配电网在线监测终端关键技术的研究,并提出一种新型配电网单相接地故障定位策略。该策略采用“站内选线 +站外区段定位”模式,通过对多源信息综合判断,实现对接地线路的准确选择和故障位置的快速定位,以尽可能地缩小停电范围。此外,结合实际配电自动化系统,通过建立不同接地方式的单相接地故障定位工程应用来验证本方案可行性。     

考虑容错的配电自动化主站故障定位方法

为避免配电线路故障指示器信号不健全时配电自动化主站故障判定方法失效,从容错的角度对主站定位方法进行了探索。首先分析了故障指示器故障时上报的遥测、遥信等多种信息的特点,提出了上报信息对应的故障决策表,再根据不同的决策表得到初始的故障定位结果,然后通过加性策略对初始的定位结果进行融合,得到最终的故障定位结果。最后通过算例分析,该方法适用于信息漏报和误报的情况,且能获得更加可信的定位结果,为配电自动化主站的故障定位提供一种新的思路。     

基于GPRS技术的配电线路故障自动定位系统

为解决小电流接地系统线路故障,尤其是单相接地故障的自动定位问题,提出一种实现配电线路短路故障和单相接地故障快速自动定位的新方法。该方法通过检测过流现象判断相间短路故障,通过在中性点投入中电阻增加接地故障电流有功分量的方法实现单相接地故障的检测。故障检测信息通过通用分组无线业务(GPRS)无线通信网络上报至自动定位系统主站,主站自动定位分析软件根据各节点上报的故障检测信息,可以定位出故障所在区段。     

基于配电自动化主站的单相接地故障定位系统设计与应用

为满足大量配电终端、故障指示器接入配电自动化主站,提出基于单相接地故障录波暂态量故障特征提取方法和融合故障录波故障特征量和故障事件信息的单相接地故障区段定位策略。设计基于配电自动化主站的单相接地故障在线定位系统。为满足工程应用,给出现场设备混装、通信延时、启动条件缺失条件下的解决方案以及融合单相接地、短路接地故障信息的统一处理策略。工程现场应用结果表明,基于配电自动化主站的单相接地故障定位系统能满足各种接线方式下、复杂环境的应用需要。     

基于相关系数分析的配电网单相接地故障研判方法与试验研究

对于小电流接地系统配电网单相接地故障,现有的检测方法和选线装置在实际工程应用中状况并不理想。研究了基于暂态零序电流波形相关系数分析的研判原理,采用故障指示器录波结合配电线路在线监测系统主站研判的方式实现了单相接地故障的选线与定位,并通过单相接地人工模拟试验综合评判了该方法的准确性和适用性。试验结果及分析表明,该系统能够准确、快速地对接地电阻不大于1 000Ω的单相接地故障进行故障定位和信息报送,选线成功率达90%。对于经更高电阻接地等暂态特征不明显的单相接地故障,建议采用零序电流有功分量比较作为有效补充,或采用基于多原理、多判据的综合方法,以提高单相接地故障的诊断率。     

配电自动化单相接地在线定位软件的设计与应用

为解决各种配电终端、故障指示器接入配电主站,实现单相接地故障在线定位,在通信传输环节扩展IEC 60870-5-101/104通信规约,实现配电网单相接地时故障录波上送。在配电主站故障信息解析与故障判定环节,根据配电网单相接地故障特性,应用相关系数、傅里叶变换,提取故障特征量、形成冗余,并应用贝叶斯概率提升故障判定正确性;优化故障处理流程,以适应工程应用的多样性。基于配电主站,采用分层设计,构建单相接地在线定位软件系统,为配电网单相接地故障分析、处理提供支撑。     

配电自动化故障处理性能主站注入测试法

为了更好地对配电自动化系统的故障处理性能进行测试,提出了一种主站注入测试法,以模拟配电网中发生的各种故障现象并对配电自动化主站的故障处理性能进行测试。描述了所开发的主站注入测试平台的组成,详细论述了主站注入测试平台的工作原理及测试的基本步骤。应用结果表明,该方法能够较好地解决配电自动化系统故障处理测试问题,适合作为配电自动化系统的工厂验收、现场验收和实用化验收工具。     

配电自动化终端设备中信息安全加密模块设计

当前配电网自动化系统配电终端的安全防护、升级改造大都通过更换终端设备硬件板卡的方式实现,改造过程中需要对配电终端所在区域停电。设计了配电自动化终端设备信息安全加密模块,通过在配电终端前加装该模块,实现对终端设备的安全防护改造,且不需对改造区域断电,也无需对终端设备进行其他硬件改造和软件配置。介绍了加密模块的工作原理和硬件功能,描述了加密模块对遥控命令报文的信息完整性检测与时间戳校验过程,及对配电主站的身份认证过程。模块实现了对遥控报文的完整性保护和主站的身份鉴别,能满足对配电终端的信息安全防护要求。     

基于电压信息的配电网断线故障定位

为利用配电自动化系统实现断线故障定位,定量分析了断点两侧伴随不同过渡电阻接地情况下的中压馈线电压以及配电变压器低压侧电压特征。提出了一种基于馈线终端单元（FTU）和配电变压器终端单元（TTU）上报的电压稳态信息的断线故障定位方法。并对其适应性进行了分析。对分布式电源接入对断线故障特征的影响也进行了分析。提出了单相接地故障处理技术和基于电压特征的断线故障处理技术协调互补的建议。基于PSCAD软件对示例配电网进行了仿真以验证提出的方法,仿真结果表明文中提出的断线故障电压特征正确、断线定位方法有效。     

利用暂态频率比较的配电网单相接地定位方法

为解决中性点非有效接地配电网单相接地故障定位难的问题,提出了一种比较暂态零模电流频率的单相接地故障定位方法,并借助馈线自动化平台实现。在线路分段开关处安装馈线终端检测零模电流,计算零模电流的暂态分量频率并上报定位主站。主站对各检测点零模电流频率进行分析,根据故障点前后暂态零模电流频率差异较大的特征,确定故障点所在区段。通过数字仿真验证了该方法的正确性和可行性。     

一种配电网单相接地故障定位新方法

10kV配电网结构复杂、分支众多,使单相接地故障定位问题难以解决。针对配电网的特点,提出了一种基于改进的C型行波法与直流信号注入法相结合的配电网单相接地故障定位方法。该方法利用不同定位方法的互补性来提高单相接地故障定位的有效性与准确性,实现了单相接地故障点的准确定位。经理论分析和ATP仿真表明,该方法能够快速准确定位出故障点。     

配电自动化主站的容错故障定位方法

为了提高配电网的故障处理性能,建议采用多重化配置反映开关状态的辅助接点和“三取二”原则以提高开关状态信息采集的容错性能的方法。论述了一种利用电气量的关联关系实现开关状态容错的方法,以及可以应用于中压配电网相间短路故障定位、单相接地故障定位以及基于故障投诉信息的低压配电网故障研判中的基于贝叶斯法的容错故障定位方法。并给出了在单相接地定位中的应用例子,分析结果表明所建议方法具有可行性和有效性。     

基于多信息融合的自适应单相接地故障在线定位研究与应用

为解决各种配电终端、故障指示器的故障信息、故障录波文件接入配电主站,实现配电主站配电网单相接地故障在线定位,根据配电网单相接地故障特征,提出应用相关系数、广义S变换提取零序电流、三相电流暂态录波的故障特征量以形成多源冗余信息,并采用模糊C均值聚类分析法融合多种故障特征量的在线定位的策略。仿真结果表明,该方案适用于各种接线方式、各种运行工况,定位准确率和可靠性高。     

配电网站域式快速线路保护方案及其实现

为解决现有配电线路保护越级跳闸、动作时限长以及分布式电源(distributed generation, DG)并网后保护不适用等问题,提出了配电网站域式快速线路保护及其实现方案。首先,采用基于连接点路径搜索的拓扑模型解析方法,并构建基于单向邻接矩阵的拓扑描述模型,形成保护应用拓扑矩阵。然后,分析随机投退的多类型DG并网系统相间和接地短路时的故障特征,并提取故障定位有效信息,形成故障信息矩阵。综合保护应用拓扑和故障信息生成故障定位矩阵,提出故障定位判据。最后,设计开发保护成套装置,并利用已研制样机进行基于RTplus平台的试验。试验结果证明配电线路不同位置发生不同类型故障时保护出口时间不超过60 ms,目标终端接收到跳闸命令并控制相应断路器跳闸,保护速动性和选择性要求均能得到满足。     

一种快速的配电网单相接地故障时域测距方法

配电网故障测距技术是保证配电系统安全可靠运行的关键技术。为了及时有效地确定故障位置,研究了一种快速的配电网单相接地故障时域测距方法。首先建立配电线路的单相接地故障等效模型,分析了故障点分别与母线侧和负荷侧故障信息的关系,并建立时域测距方程。然后通过对特定时刻下的线路参数进行分析,简化计算过程,实现快速故障测距。最后利用Matlab对所提方法进行仿真,验证其可行性和有效性。实验表明,所提方法用时较短,具有较高的精度,且不受故障电阻影响,为配电网的单相接地故障测距提供了一种新的思路。     

应用证据理论实现配电网单相接地故障选线保护

提出了一种利用多重故障信息融合选线方法。为实现这一目的，提出了故障测度概念，用来定量评价各线路可能是故障线路的程度。运用D-S证据理论实现了多判据信息融合，将多判据选线问题转化为证据推理问题，使选线结果聚焦到各个判据的共同支持点上，选线性能得到极大提高。现场实测故障算例证实了文中方法的正确性。     

一种电压型配电网单相接地故障处理方法

针对配电系统架空线路零序电流不易获取，误差较大的特点，提出一种电压型小电流接地故障处理方法；根据三相电压的变化实现故障检测，依靠电站小电流接地选线装置或人工拉路以及断路器，负荷开关的相互配合，实现故障分段，隔离并恢复健全线路供电，该方法属于分布智能模式，适用于无信道系统，可靠性高，该技术已应用于绍兴供电局配电自动化系统，并通过了现场试验进入实际运行，效果良好。     

配电网单相接地信息监管系统

针对配电网单相接地故障频发的情况,亟须尽早发现、准确判断、快速处置,提出了一种对变电站内消弧线圈控制器、接地选线保护装置的运行信息和工况信息进行监测管理、分析应用的信息系统。该系统与变电站监控系统、调度自动化系统、配电自动化系统相融合,涉及单相接地信息数据的采集、转发、处理等过程。主要阐述了该系统的架构、信息采集、数据传输情况和主要功能。通过该系统的实际应用情况,表明单相接地信息监管系统对提升运维管理水平是可行的。     

基于GPS的配电网单相接地故障在线定位的研究与实现

提出一种基于GPS在线故障定位法,该方法设计2台零序电流探测器借助无线通信手段,相互发送探测到的零序电流相位信息,并根据理论最终确定故障点的位置。该方法不需要外加信号,直接利用故障时产生的零序电流信号,便可实现快速准确的故障定位。物理实验证明了所述方法的有效性。     

可通信式智能选择性漏电保护系统的研究

分析了目前矿井低压电网漏电保护系统存在的不足 ,提出了基于附加直流电源检测和零序功率方向的漏电保护新判据 ,介绍了基于这些新判据的智能漏电保护装置 ,该装置构成的可通信式漏电保护系统可以实现无级差的选择性漏电保护 ,提高了井下低压电网的安全水平