基于波形相似度的配网小电流接地故障选线技术研究

针对配网小电流接地故障选线准确性差的问题,该文在波形相似度理论基础上,研究了配网小电流接地故障选线技术。分析配网小电流接地故障高频分量、电流工作频率的变化量和非线性电阻产生的高频分量,给出了故障线路和非故障线路的暂态直流分量方向,在此基础上,利用暂态零序列电流波形伸缩变换选线原理判断小电流接地故障线路。通过模糊K均值聚类选线方法进行接地故障电路选线,设计矩阵隶属线路的隶属度,根据计算结果给出选线结果及流程。选择一个具有6条线路的接地系统进行实验,结果表明,当小电流接地电弧线圈的单相接地故障表现为间断性电流分量故障时,利用所研究的技术进行配网小电流接地故障选线的准确性高、可靠性好。     

小电流接地系统接地故障选线方法

针对小电流接地系统单相接地故障自动选线问题,对基于小波分析理论的选线方法进行深入的研究和分析。第一步简述中性点接地的几种方式,讨论小电流接地系统中这几种接地方式的基本原理以及发生故障情况后的电量变化。第二步结合系统故障时的暂态零序电流特征与小波分析理论提出新的选线方法,采用模值极大值判别法解决故障选线问题。第三步通过MATLAB软件里的SIMULINK搭建仿真模型,选取小电流系统在不同支路电压幅值和接地电阻大小等情况下,提出了依据故障线路与非故障线路的首半波尖峰方向和幅值大小进行选线的方法。结果验证了所提故障选线方法的正确性和有效性。     

基于动态模式匹配距离的配电网单相接地故障选线研究

中性点经消弧线圈接地配电网发生单相接地故障,各线路的零序电流暂态含量丰富,在理论分析单相接地故障零序电流特性的基础上,提出一种基于动态模式匹配距离（DPM）的零序电流波形相似性度量聚类选线方法。首先将单相接地后线路暂态零序电流以等分段点和极值点作端点进行动态分段,根据各分段均值及其变化趋势实现子分段序列形态模式符号化表达,以模式之间的异同性定义模式匹配距离,其次运用动态时间弯曲（DTW）规划原理,获得线路零序电流波形间的动态模式匹配距离矩阵,最后利用模糊C均值聚类算法,实现单相接地选线。对不同故障初相角、非同步采样、信息缺失、两点接地故障、电弧故障等情况进行仿真。结果表明,所提出的方法较DTW有更高的故障区分度,且能够有效地提高配电网故障选线的准确性和容错性,对配网安全运行具有一定实际意义。     

改进型HHT在混合线路故障选线中的应用

改进型希尔伯特-黄变换(HHT)能够准确地从非平稳的故障信号中提取出故障暂态信息,并能抗模态混叠。在混合线路故障选线中应用HHT提取零序电流中的特征信息,从得到的 IMF分量的波头方向来判定故障相,实现故障线路的选择。Matlab仿真试验结果表明,改进型HHT能够准确可靠地选出中性点经消弧线圈接地配电网的故障相,且不受故障条件的限制和影响,选线方法简单。     

基于高低频段零序电流与母线零序电压导数的相关分析故障选线

针对谐振接地系统发生单相接地故障后的选线准确度问题,尤其是故障发生在相电压过零点及最大值附近时灵敏度欠缺的问题,首先分析零序网络故障暂态电流的特性,探讨健全线路与故障线路的阻抗特性,然后将零序电流和电压导数的相关系数作为判据,充分地利用了馈线暂态零序电流中的衰减直流分量、工频分量和高频分量,提出一种高、低频段下的相关分析故障选线方法,最后从故障合闸角、过渡电阻两方面仿真验证了所提方法的有效性。     

基于傅里叶变换与最大关联距离相结合的配电网故障选线新方法

针对现有配电网故障选线准确率与可靠性均偏低的问题,提出了一种基于傅里叶变换与关联距离相结合的故障选线新方法。当发生单相接地故障时,利用快速傅里叶变换（fast fourier transformation,FFT）提取暂态零序电流第2个周期内的稳态工频分量,反演后得到暂态零序电流的整体工频分量;剔除暂态零序电流中工频分量后得到非工频自由振荡分量,在此基础上,利用非工频自由振荡分量构建基于关联距离的故障选线新判据;将具备最大关联距离所对应的线路判定为故障线路,与此同时,将其他线路判定为健全线路。仿真结果表明,该方法不受故障电阻、故障相角与故障位置的影响,同时还可抵抗噪声干扰,具有较强的鲁棒性。     

新型小电流接地故障选线设备的研制与应用

单相接地故障长期以来困扰供电系统,提出了一种新型选线设备。选线设备利用经验模态分解(EMD)方法进行选线,首先对各条线路的零序电流进行EMD分解,得到衰减直流分量以及各次谐波分量,然后计算直流分量与各次谐波分量的均方根之和,最后依据故障线路衰减直流分量与各次谐波分量的均方根之和大于非故障线路的物理特性,准确选出故障线路。通过现场实际运行对选线设备进行了验证,表明选线设备能够准确选出故障线路,满足实际应用的要求。     

基于暂态零模电流的配电网故障定位新算法

分析了配电网暂态零模电流的分布情况,引入了相关性理论,根据故障线路的暂态零模电流有效值最大且与非故障线路的内积小于0,故障点两侧的暂态零模电流极性相反,波形差异大,相关系数小于阀值且接近0的特征,利用暂态零模电流进行配电网故障选线、定位,给出了故障定位步骤。MATLAB仿真结果表明,基于暂态零模电流的配电网故障选线、定位方法正确,具有不受电压初相角、接地电阻、中性点接地方式制约等优点。     

基于VMD-SVM的小电流接地系统故障选线方法

针对现有小电流系统发生单相接地故障时的选线问题,提出基于变分模态分解与鲸鱼群算法优化支持向量机（VMD-WOA-SVM）的选线方法。首先获取各出线故障前后的零序电流,利用变分模态分解得到包含不同分量的3种IMFs,并对其进行hilbert变换得到能量频谱分析;然后通过计算能量熵得到特征向量;最后建立SVM分类器,输入特征向量,得到训练、测试选线结果。仿真结果表明该文所提选线模型的准确率达到98.889%。     

基于能量特征的配电网接地故障暂态选线方法研究

为进一步提高故障选线的准确性,充分利用配电网发生接地故障时暂态特征信息,提出一种基于能量特征的故障选线方法。从剖析故障线路与非故障线路的暂态过程的电气量差别入手,运用小波变换分析,对故障后各线路信号分解,提取高频小波系数,计算各线路高频段能量,通过区分不同馈线能量的差异实现故障选线。     

基于柔性接地的配网故障选线及类型判别

小电流接地配电网单相接地故障选线、弧光接地过电压和故障类型识别一直都是困扰运维人员的难题。为解决这些问题,提出了配网柔性接地技术,通过在配网中性点安装可控硅接地开关,在故障出线产生易被识别的脉冲信号,实现了单相接地故障选线。以此为基础,在母线通过可控硅软开关实现了故障点容性电流转移接地,消除了单相接地弧光过电压,同时利用可控硅开关的合理动作实现了故障类型的准确识别。     

基于暂态方向的小电流接地故障多级保护技术

为快速隔离小电流接地系统中发生的单相接地故障,提出一种小电流接地故障暂态方向多级保护技术,利用馈线终端FTU实时获取故障信息并采用暂态无功功率算法检测接地故障方向,通过多级保护隔离故障区段,由馈线终端单独完成,不依赖主站及通信。ATP仿真和现场试验表明,该技术能有选择性地就近隔离小电流接地故障,与电压—时间型等就地型技术相比,线路开关动作次数少、故障隔离快、可靠性高。     

保护装置中小电流接地选线功能的分析

当前电力系统的中性点接地主要有大电流接地与小电流接地这两种方式。而我国多数配电网主要采用的就是小电流接地,而这种系统特别容易出现单相接地故障,因此及时找出出现故障的线路,对于维持电力系统的正常运行意义重大。通过对目前常见的保护装置中小电流接地故障的选线功能的应用情况进行分析,并对选线功能提出些许意见与建议,希望能为相关工作者提供参考。     

浅谈小电流接地系统的单相接地故障检测方法

本文浅谈高压电力网小电流接地,系统单相接地故障的检测方法,并就其故障带来的影响和危害,以及各种方法的工作原理、选线基准、特点等作了简单的分析。     

参数不对称同杆四回线单回线故障选线新方法

针对参数不对称同杆四回线单回线故障选线的问题,通过分析参数不对称同杆四回线上的反序分量,结合单回线上各种接地故障时的边界条件,提出基于序分量之间的相位关系进行故障的初步选线,在此基础上,利用各回线上发生故障时的正负序电流量之间幅值关系实现故障选线;考虑单回线上发生不对称故障时,故障线路与非故障线路负序电流比的相角及幅值特点,提出一种基于负序电流的故障选线算法。并通过PSCAD/EMTDC仿真试验,验证了这两种方法的正确性及有效性。     

EMD在LabVIEW中的实现及其在水轮机主轴振动信号分析中的应用

针对LabVIEW中缺少经验模态分解(EMD)算法模块的问题,对LabVIEW进行了二次开发,建立了基于LabVIEW的EMD模块,为振动故障信号分析提供了有效的工具,进而以水轮机故障信号的振动特征和故障产生机理为依据,将此算法运用于水轮机主轴振动信号分析,以河北省西达水电站水轮机主轴振动数据为基本资料,对分解得到的高频本征模函数(IMF)分量做包络谱分析,提取故障信息,并与轴心轨迹分析方法相结合加以验证。结果表明,该方法能够有效判别出水轮机主轴故障类型,可应用于水轮机主轴振动信号分析。     

基于自动补偿的抑制弧光接地过电压新方法

单相弧光接地故障是我国配电网系统经常出现的故障类型,由于其具有不稳定性及危害性,如何抑制弧光接地过电压成为一个关系到配电网安全运行的难题。分析了传统中性点经消弧线圈接地方式在抑制弧光接地过电压方面的缺陷,结合自动调谐消弧线圈装置的基本原理,提出基于自动调谐装置的方法,对弧光接地故障电流中的高频分量进行提取,进而根据高频量对消弧线圈进行调节对其进行补偿。仿真结果表明,该方法可以有效抑制弧光接地过电压的暂态分量,从而到达灭弧的目的。     

变电站小电流接地数值仿真研究

利用MATLAB仿真平台,对电力系统输电线单相接地问题给出较为准确的数值仿真解,为分析该问题提供了一种简单、可靠的实现途径。通过小电流接地数值仿真研究,可更加清楚小电流接地的物理概念及其动态过渡过程,为小电流接地选线自动化提供更为清,可靠的理论根据。     

EMD在LabVIEW中的实现及其在水轮机主轴振动信号分析中的应用

针对LabVIEW中缺少经验模态分解（EMD）算法模块的问题,对LabVIEW进行了二次开发,建立了基于LabVIEW的EMD模块,为振动故障信号分析提供了有效的工具,进而以水轮机故障信号的振动特征和故障产生机理为依据,将此算法运用于水轮机主轴振动信号分析,以河北省西达水电站水轮机主轴振动数据为基本资料,对分解得到的高频本征模函数（IMF）分量做包络谱分析,提取故障信息,并与轴心轨迹分析方法相〖JP2〗结合加以验证。结果表明,该方法能够有效判别出水轮机主轴故障类型,可应用于水轮机主轴振动信号分析。     

基于微观特征量测度的内积变换配电网故障选线方法

针对现有配电网宏观故障选线方法在实际应用中,选线准确率不高、适应性不强等问题,该文在深入分析谐振接地配电网接地故障暂态特征的基础上,提出了一种基于微观特征量测度的内积变换故障选线新方法：首先,采用变模态分解算法获得故障特征模态,并在对特征模态进行一阶差分的基础上获得故障奇异值点;其次,在故障奇异值点处构造内积变换选线判据,进而求得反映各条馈线故障特性的综合内积值;最后,将最大内积值与最小内积值的差值与事先设置好的阈值进行比较,从而判断出到底是馈线故障,还是母线故障。仿真表明,该文方法原理简单,选线准确率高,可适应大部分故障工况。