基于智能融合终端的中压配电线路断线故障检测方案

断线故障是配电网中常见的故障类型之一,快速定位并隔离断线故障是配电系统安全、可靠运行的重要保障。针对中压配电线路的断线故障,提出了一种基于智能融合终端低压侧电压信息的中压配电线路断线故障检测及区段定位方案。讨论了断线后中压侧和配电变压器低压侧的电压特征并构建相关判据,详细论述了基于智能融合终端实现中压配电线路断线故障检测算法流程。基于数字仿真软件开展不同断线情形的仿真验证,该方法能够有效检测并定位中压配电线路断线区段,具有较好的灵敏性和选择性。     

基于负荷监测系统的配电网故障测寻方法

根据负荷监测系统实时采集的配电网杆上变压器(简称杆变)低压侧三相电压数值变化情况,对配电网中的故障部分进行分析定位。在发生单相断线故障时,通过对比分析配电馈线部分位置上的配电变压器低压侧三相电压数值判定单相断线发生的地点,进一步结合配电变压器绕组接线模式确定断线线路的相位信息。对于杆变内部故障引起的馈线开关跳闸、重合成功,通过该杆变的低压侧电压数值的有无判定故障原因和故障地点。对发生在松江电网实际故障的处理过程可以看出所提出方法在配电网故障处理中的正确性和有效性。     

负荷测录系统在配电网单相断线故障处理中的重要应用

利用负荷测录系统所采集配电变压器低压侧三相电压数值判断配电网断线故障情况,进一步结合配电变压器绕组接线模式确定断线线路的相位信息。发生单相断线故障时,借助负荷测录系统,通过对比分析馈线关键位置处的配电变压器低压侧三相电压数值即可判定单相断线故障的发生地点。以上信息可帮助调度人员快速处理单相断线事故,缩短故障修复时间,减少运行人员工作量。借助负荷测录系统对发生在松江电网的一起单相断线故障进行处理,通过对处理过程的分析可以看出负荷测录系统在配电网单相断线故障处理中的重要应用和巨大潜力。     

基于区段零序导纳的小电流接地故障定位方法

提出一种基于馈线区段零序导纳的小电流接地故障定位新方法。分段开关将配电网各馈线分成若干区段,在分析健全区段与故障区段零序导纳特征的基础上,讨论了基于零序导纳的故障区段判据。该定位方法可利用馈线终端单元作为现场测量装置,借助配电自动化系统实现。数字仿真结果证明:该方法定位准确率高,不易受系统运行方式、线路参数和过渡电阻等因素影响,能满足现场实用要求。     

配电线路单相断线故障保护方法

为了减小单相断线故障对供电质量造成的不良影响,针对配电线路单相断线故障,提出了一套系统的保护方法。利用电路原理和中性点电压偏移理论,对简单断线故障和伴随接地的复杂故障情况下线路首末两端电压和流经线路的电流特征进行了分析,总结了各电气量的变化规律,提出了一组由电流判据和电压判据组成的单相断线故障判断和保护方法。研究了基于电压判据的断线故障类型及故障区段的判断方法,进一步分析了不对称运行、互感器断线等异常情况对所提判据的影响和相应的改进方案。利用PSCAD/EMTDC仿真软件进行了算例仿真,结果验证了理论分析结果的正确性和断线故障保护方法的有效性。     

配电线路单点断线故障模拟系统的仿真设计

馈线终端装置对配电线路断线故障的正确识别及断线故障区间的精确定位,有助于提升电网公司的运维效率.设计了配电线路单点断线故障的模拟单元和模块化单点断线故障模拟单元控制逻辑,能够便捷地开展全工况的断线故障模拟,包括断线后双端不接地、断线后单端接地和断线后双端接地.在电力系统仿真器中搭建仿真模型并进行试验验证,结果表明所设计...     

基于零序电压相关系数的配电网单相断线故障保护方法

伴随着配电线路绝缘化率的提高，断线故障成为配电网常见故障之一，故障长期存在易引发火灾，甚至导致人身触电。针对此问题，以不接地系统为例，根据单相断线故障模型，分析了配电线路发生断线故障时断口前后零序电压的变化特征，分析发现：单相断线故障时，断口两侧至少有一侧会出现较大的零序电压，并且两侧零序电压存在较大差异，然而之前利用断口前后零序电压幅值差的故障识别方法存在死区。为提高检测可靠性，综合利用断口两侧零序电压的幅值和相位信息，提出一种基于零序电压相关系数的配电网单相断线故障保护方法，并通过数字仿真验证了该方法的有效性。理论分析和仿真表明，所述方法不受断线相别、故障位置和负荷大小的影响，能够在各种断线形态下可靠识别故障。     

基于Lambda算法的配电网故障定位方法研究

为了有效的提升配电网故障分析和定位的效率、降低经济成本等,本文对多种故障原因进行了深度的分析并提出了一种基于Lambda算法的配电网故障定位技术。该算法通过对出现故障的配电网络和馈线终端上传的数据进行分析,使用高效的模糊度搜索技术,快速的定位出故障所在位置。实验表明,使用本文所提出的基于Lambda配电网故障定位技术对故障网络进行分析,可以有效地降低不同模糊度之间的相关性,极大地减少迭代和搜索次数,提升配电网故障定位效率。     

配电网单相断线故障的负序电压电流特征分析及区段定位

配电网单相断线故障会导致过电压、人身伤亡、电机损坏等事故。为了降低该类故障的排查难度,提出了一种基于负序电压电流相关系数的单相断线故障诊断方法。首先在给出配电网单相断线负序等效网络的基础上研究了负序电压和电流的相位关系,指出配电网在各种单相断线形态下故障线路故障点上游区段的负序电压和电流满足相关系数为负,而健全线路、故障线路的健全支路以及故障点下游各区段的相关系数为正,最后结合该特征分别给出了基于就地馈线自动化、智能分布式馈线自动化以及集中式馈线自动化模式的单相断线故障区段定位与隔离方法。理论分析和基于PSCAD的仿真结果表明文中的单相断线诊断方法不受中性点接地方式、功率因数、过渡电阻和断线形态的影响,同时与智能分布式和集中式馈线自动化结合使用时仅传输逻辑信号,通信量小。     

基于同名端校核的有源配电网故障定位算法

研究了有源配电网故障发生时刻的电流特性,参考电流互感器同名端校核的原理,考虑分布式馈线自动化的网络拓扑参数,提出了基于同名端校核的有源配电网故障定位算法。该算法对配电网系统网络拓扑中的拓扑节点进行拓扑极性和接线极性的同名端校核,生成故障定位拓扑系数矩阵,根据故障发生时刻的电流相位与故障定位拓扑系数矩阵进行故障定位。基于该故障定位算法研制出带智能分布式馈线自动化的智能配电终端,并对智能配电终端进行了RTDS仿真验证,结果表明在有源配电网系统中基于同名端校核的故障定位算法可以在不依靠电压互感器的情况下准确、有效地进行故障定位。     

谐振接地系统单相断线并坠地故障电压特征仿真分析

配电网断线故障频发,缺乏可靠实用的识别与定位方法。针对谐振接地系统的单相断线故障,建立故障模型。同时考虑了可能影响故障特征的各种因素,包括故障类型(断线不接地、电源侧或负荷侧单侧接地)、坠地点接地电阻、断口位置负载阻抗的分布以及系统的补偿度等。采用理论与仿真分析相结合的手段,分析地电位与中性点偏移电压的规律,并进一步得出断口前后各相电压、线电压的变化特征。结果表明,与单纯接地故障不同,其地电位分布范围较大,断口前后的线电压与三相电压差异明显。所得结论可为利用电压信号的配电网断线故障检测及定位方法研究提供理论依据。     

Fault Location in Neutral Non-effectively Grounded Distribution Systems Using Phase Current and Line-to-line Voltage

Abstract—A scheme of single-line-to-ground fault location in neutral non-effectively grounded distribution systems is proposed in this article. The characteristics of phase current traveling waves and line-to-line voltage traveling waves are analyzed. The wavelet transform technique is used to extract the information of the arrival times, polarities, and amplitudes of the recorded traveling waves. The fault location scheme can simultaneously realize faulty feeder identification, fault section location, and fault position location even if only two-phase current transformers are installed in the Phases A and C and feeder terminal units only to provide line-to-line voltage information. The effectiveness and practicability of the proposed scheme have been verified by PSCAD/EMTDC simulation results.     

架空线单相断线接地复故障分析

中低压6~66 kV配电系统中,架空线路单相断线接地复故障时有发生,危及人身安全,影响电力负荷正常运行。在考虑接地点在负荷侧及考虑负荷性质的前提下,对小电流接地系统单相断线接地复故障时保护安装处、断线点、接地点和负荷侧的电流、电压进行分析,并导出各点电压、电流的计算公式,绘出相应的电压、电流相量图。分析表明,保护安装处、接地点及负荷侧的电压与负荷性质和过渡电阻有关;断线相断线点的电压与负荷性质有关。用PSCAD仿真验证上述结论的正确性。研究结果为小电流单相接地故障、单相断线故障和断线接地复故障的判断提供了理论依据。     

小电流接地系统单相断线接地复故障类型诊断

在考虑负荷性质、中性点接地方式、过渡电阻等因素的条件下,利用复合序网分析了配电线路单相断线接地复故障的故障特征,得出不同影响因素下零序电压的幅值和相位信息变化差别显著的结论,从而提出一种基于零序电压幅值和相位的小电流接地系统单相断线接地复故障类型的诊断判据。PSCAD仿真验证了该判据的有效性。     

消弧线圈接地系统单相断线故障的辨识与定位

在66 kV中性点经消弧线圈接地系统中,架空线路单相断线时有发生并产生虚幻接地现象,依靠传统三相电压特征法无法辨别单相断线和单相接地。针对此类情况结合故障实例,从理论上分析出了单相断线的影响因素和产生虚幻接地的原因,结合故障案例详尽比较单相接地和单相断线的断线点两侧变电站10 kV母线电压特征,提出单相断线辨别和故障定位方法,实现正确辨别单相断线与单相接地故障并能准确判断故障区间。为调度员辨别故障类型和故障定位提供依据。     

基于基波电势分布特征的大型发电机定子接地故障定位方法

提出一种基于基波电势分布特征的定子接地故障定位方法,该方法按各相各分支定子线圈的实际连接关系,确定发电机中性点至接地故障点的基波电势,建立了该基波电势、机端三相基波电压、基波零序电压、接地过渡电阻阻值之间的数学关系,准确定位定子接地故障,并对波绕组发电机故障定位中的特殊情况进行了分析。采用基于准分布电容参数的定子接地故障仿真模型验证了所提方法的有效性。最后对现场实际故障案例进行分析,进一步验证了所提方法的准确性,其可大幅缩短现场故障检修的时间。     

基于零序电压分布特征的小电流接地故障测距初探

故障测距能够大大提高故障巡线与修复速度,但现有配电网小电流接地故障测距技术存在经济性较差的问题。为此,提出一种基于零序电压分布特征、可在现有配网自动化系统上实现的小电流接地故障测距方法。首先,利用小电流接地故障分布参数等值电路,验证零序电压分布特征作为故障测距判据的可行性。其次,在故障区段已知的基础上,利用配网自动化系统获取有限检测点的故障零序电压信息,并通过函数拟合得到故障点上、下游区段的零序电压分布函数。最后,求解两区段零序电压分布函数的联立方程组,得到故障点位置。仿真和现场数据的测试结果表明,该方法的测距精度较高,且可以利用现有设备实现,具有良好的经济性。     

Improved fault location algorithm for radial distribution systems with discrete and continuous wavelet analysis

This paper presents a novel wavelet based approach for fault location using voltage transient waveforms in power distribution systems. The proposed method includes two main stages. Firstly, the approximate location of the fault or fault section is determined using a new algorithm with discrete wavelet transform. The difference between arriving times of transient components in different measurement units is used for this purpose. The accurate location of the fault is determined in the second stage. Depending on the determined fault section, the difference between arriving times of transient components in different measurement units or the frequency content of the voltage transients are used. The time difference and frequency content are calculated using discrete and continuous wavelet transform (DWT and CWT) respectively. The proposed technique is implemented on an unbalanced 34 bus distribution system with two distributed generation units which is simulated in ATP–EMTP. The comparison of the results of the proposed method with previous works verifies its better accuracy and more robustness to fault conditions including fault inception angle and fault resistance.     

基于相电流特征的配电网单相断线区段定位新方法

由于雷击等原因,配电网单相断线故障时有发生。为了避免断线故障导致电机损坏等事故,文章基于相电流特征提出了一种断线故障区段定位新方法。首先利用序网络分析了配电网发生断线故障后的相电压、电流特征,然后根据相电压特征构造了启动判据和故障选相判据,根据相电流相关系数构造了区段定位识别判据。所提出的方法具有灵敏度高、通信量小的优点,PSCAD仿真验证了该方法的有效性。     

Support vector classification and regression for fault location in distribution system using voltage sag profile

Fault location identification is an important task to provide reliable service to the customer. Most existing artificial intelligence methods such as neural network, fuzzy logic, and support vector machine (SVM) focus on identifying the fault type, section, and distance separately. Furthermore, studies on fault type identification are focused on overhead transmission systems and not on underground distribution systems. In this paper, a fault location method in the distribution system is proposed using SVM, addressing the limitations of existing methods. Support vector classification (SVC) and regression analysis are performed to locate the fault. The method uses the voltage sag data during a fault measured at the primary substation. The type of fault is identified using SVC. The fault resistance and the voltage sag for the estimated fault resistance are identified using support vector regression (SVR) analysis. The possible faulty sections are identified from the estimated voltage sag data and ranked using the Euclidean distance approach. The proposed method identifies the fault distance using SVR analysis. The performance of the proposed method is analyzed using Malaysian distribution system of 40 buses. Test results show that the proposed method gives reliable fault location.