配电网电缆系统的故障选线方法

利用电缆故障电流谐波高频分量,对电缆泄露性故障进行判定。运用在高频空间具有良好聚焦性的小波包工具,对故障暂态零序电流进行分析,提取SFB频带内的特定频带的高频分量,通过比较所有线路高频分量的测度之和,实现故障线路的识别。基于暂态零序电流特征的理论,提出一种新的选线判据:以系统故障特征值为主判据,以故障电流高频分量的1范数为辅判据实现故障选线。该方法克服了中性点消弧线圈接地的影响,提高了线路过零点附近接地故障和母线接地故障时的选线精度。实验仿真证明,该选线方法可以准确、可靠地实现单相故障接地选线。     

基于斜率突变量的小电流接地系统故障选线方法

提出了一种小电流接地系统故障选线新方法.该方法以故障发生时刻暂态零序电流斜率突变量为特征量,求取出各条线路综合相关系数值,在此基础上,提出判据阈值(包括母线阈值和分支阈值)与判据系数(包括母线系数和分支系数)两类概念,通过比较系数与阈值的大小可构成一种新颖的选线方法.大量仿真表明,该方法在不同电压初相角、不同接地电阻情况下,均能准确判定出故障母线或故障分支线路,并且该方法具有选线准确、可靠性高等特点.     

基于小波包变换和支持向量机的故障选线方法

配电网发生单相接地故障时,故障线路与正常线路的零序电流非工频分量差异明显。针对在高阻接地时以模极大值的极性为判据导致选线成功率不高的问题,给出了一种零序电流非工频分量和支持向量机相结合的选线方法。该方法通过小波包变换分解各线路零序电流,按能量最大原则选取特征频带,将不同线路在特征频带上的能量与模极大值作为特征向量,以故障线路标号为分类目标,把故障选线转化为多分类问题,使用支持向量机预测故障线路;通过大量仿真得到训练样本,利用K折交叉验证和网格搜索对支持向量机进行参数寻优。测试集上的结果表明,该方法准确、可靠。在不同接地距离、接地电阻、故障初始相角下均能正确选线。     

基于多判据融合的小电流单相接地故障选线法

针对小电流单相接地故障电流微弱、故障因素众多,选线判据单一,选线成功率不高的情况,本文提出了多判据融合的故障选线方法,该方法能充分利用发生故障时的暂态分量、稳态分量,利用小波变换的奇异性检测理论、零序电流群体比幅比相原理及能量法融合来提高选线精度。实验结果表明,该方法能有效提高小电流接地选线的可靠性。     

基于信息融合技术的小电流接地故障选线技术应用

目前电力系统中应用的小电流接地选线装置,由于采用选线原理比较单一,而实际电网接地故障状况复杂,仅利用故障信号某一方面特征构造的单一选线方法具有片面性。文中分析了原接地选线装置应用现状,介绍了利用信息融合技术将多种选线方法互补融合策略原理生产的小电流接地选线装置,该装置经过在沧州供电公司挂网运行,选线效果良好。扭转了公司多年以来小电流接地选线装置准确率不高、运行不可靠的现状,提高了系统的稳定性。     

基于小波分析的配电网电弧接地故障选线方法

鉴于城市中低压配电网电容电流急剧上升,单相接地故障电弧难以自熄,易产生电弧接地过电压及扩大事故,探究谐振接地系统(NES)电弧接地故障的可靠选线方法是保障配网稳定安全运行的基础。首先,建立NES发生电弧接地故障的等值电路,分析故障、健全线路之间零序电流存在的差异。其次,通过引入动态弧长参数改进Schwarz电弧模型,并采用MATLAB/Simulink搭建改进Schwarz电弧仿真模型,在此基础上搭建某城市中压配电网电容电流超标场景下的纯电缆线路系统电弧接地故障模型。再次,设置典型故障条件模拟任意线路的电弧接地故障,提取各线路零序电流进行coif小波分解,提出当出线发生电弧接地故障时,故障线路与健全线路非工频零序电流模极大值的极性相反;当母线发生电弧接地故障时,提出所有出线非工频零序电流模极大值的极性相同的电弧接地故障选线判据。最后,设置典型的故障条件验证了该方法对NES电弧接地故障选线的有效性。结果表明：在不同的过渡电阻、故障点距离、故障时刻相位角等典型故障工况下,所提方法均能正确选择出电弧接地故障线路。     

基于MEEMD的配电网故障选线方法研究

针对暂态零序电流特征频段内含有过少的频率分量以及无较高幅值的低频分量而给配电网故障选线带来的困扰,利用改进的集合经验模态分解（MEEMD）方法解决选线准确率低的问题。首先,考虑配电网引入分布式电源后对线路零序电流的影响;然后,利用MEEMD将故障后的零序电流按照频率大小分解成多个频率信号,得到本征模态函数并提取其最高频成分;最后,通过分析最高频率的信号波形得出选线结果。该过程不需要基信号,从而使得到的信号特性更接近原信号。结果表明,该方法可有效提高故障选线的准确率。     

基于零序电流小波变换系数均方根值的故障选线ANN方法

配电网单相接地故障产生的高频信号可以用于接地故障选线.利用馈线零序电流特征频带(SFB),提出一种连续小波变换(CWT)系数的均方根(Root Mean Square,RMS)值与人工神经网络(ANN)相结合的故障选线方法.通过对各条馈线故障后5 ms时零序电流进行CWT变换,剔除工频信号,并根据能量和最大原则选出故障特征频带.将各条馈线特征频带上CWT系数的均方根值作为ANN选线的输入样本属性,故障馈线编号作为输出样本属性,构造智能选线网络.该方法不需要提出明确的故障选线判据,利用ANN非线性拟合和记忆功能进行故障选线.大量的实验仿真数据表明,该方法选线结果准确可靠.     

基于多频带信息融合的小电流故障选线方法

经分析小电流接地系统单相接地时的故障特征,指出了适合暂态分量选线的高频频带,同时利用在时频空间具有良好聚焦特性的小波包,提出了一种利用多尺度小波包分解的多频带信息融合的选线方法。单一尺度的固定频带信息所形成的选线判据容错能力较低,无法保证选线的准确度和灵敏度,而利用多个频带故障信息,及其对应的小波分解系数所构造的选线判据,则可有效提高选线的鲁棒性。仿真结果表明,该方法可有效实现小电流系统的故障选线,较常规系统具有更高的可靠性和准确性。     

基于动态小波变换的小电流接地系统故障选线研究

小电流接地系统发生单相接地故障时,由于故障电流小及接地点电弧不稳定等原因,其零序故障电流准确获取和定值整定困难,使其故障线路的检出仍是难题。提出一种基于动态小波变换的故障选线方法,利用所有健全线路暂态能量与故障线路暂态能量之差为最小值作为判据。该方法充分利用了动态小波变换分析故障信号的优势,克服常规小波变换在这方面的不足。仿真结果表明,该判据不受接地条件和接地方式影响,能够准确可靠地选出故障线路。     

配电网中性点电压主动调控的接地故障零序电流多判据选线方法

为解决小电流接地系统中高阻接地故障选线准确率低的问题,从主动调控中性点电压角度出发,提出一种基于零序电流变化量的多判据接地故障选线方法。在特制接地变压器系统侧均匀设置多个接地挡位,系统发生单相接地故障后柔性调节接地档位大小,将故障相电压抑制到故障电弧重燃电压以下。若故障电弧无法熄灭,判断线路发生永久性接地故障,通过降低变压器接地档位,放大故障馈线零序电流、减小非故障馈线零序电流,利用降档前、后各馈线零序电流增减差异进行选线。在过渡电阻较大的情况下,非故障馈线零序电流呈线性变化趋势,故障馈线零序电流呈非线性变化趋势,利用各馈线零序电流非线性畸变程度辅助选线。仿真结果表明,该方法针对瞬时性接地故障能够实现故障电弧快速熄灭,针对永久性接地故障可准确识别十数千欧接地故障馈线,有效提高小电流接地系统高阻故障选线准确率。     

基于零序电流特性的中性点灵活接地系统的故障选线方法

在配电网小电流接地系统中,当发生单相接地故障时线路零序电流信号十分微弱,尤其是高阻接地故障时难以进行准确选线。文中提出了基于新型中性点灵活接地的配电网故障选线新方案,该选线方法在发生单相故障时通过高速电力电子开关在中性点投入小电阻接地支路,将小电流接地系统供电可靠性和大电流接地系统信号明显等优点结合起来,利用零序电流幅值以及并入小电阻前后零序电流相位差的变化作为判据,有效解决了在高阻接地情况下选线不理想的现状,实现配电网故障准确选线。利用PSCAD/EMTDC仿真环境对配电网进行单相接地故障模拟,仿真结果表明在不同故障情况下所提方案具有良好的可靠性和有效性。     

基于互补集合经验模态分解与样本熵算法的接地系统故障选线研究

针对中性点经消弧线圈接地的配电网接地系统在发生单相接地故障时存在故障电流特征不明显、阈值整定困难和故障选线准确性不高等问题，本文提出一种无阈值的基于互补集合经验模态分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition, CEEMD)与样本熵的故障选线方法。通过研究故障线路零序电流暂态特性，选定震荡和衰减特征的高频分量作为观测对象，提出基于CEEMD算法的高频分量快速提取方法及故障表征策略，探究基于高频分量的样本熵作为无阈值选线判据的可靠性。模拟建立多场景扰动下中性点经消弧线圈接地系统模型，验证了所提算法在不同线路位置、故障合闸角、接地电阻和消弧线圈补偿度等工程场景下应用的可行性。其中，所提的算法能够实现仅采集半个周期电流的快速故障选线，并且该方法无需设置阈值，不受系统不同运行方式影响，易于多场景故障选线的工程应用。     

基于特征频带相电流提取的故障选相和选线方法

为有效提高故障选相和选线的准确率,提出基于三相暂态电流信号小波分析的故障选相和选线方法。通过母线处故障相和两健全相的暂态电流差异判断出故障相;对各条线路的暂态电流进行小波包的分解和重构,计算各条线路暂态电流在特征频带内的重构系数比值,利用此值的差异辨识故障线路;在PSCAD仿真软件中搭建包含架空线-电缆混合线路的10 kV典型配电网模型,考虑不同中性点接地方式和过渡电阻大小,利用多组仿真算例验证了所提出故障选相和选线方法的正确性。     

基于特征频带相电流提取的故障选相和选线方法

为有效提高故障选相和选线的准确率,提出基于三相暂态电流信号小波分析的故障选相和选线方法。通过母线处故障相和两健全相的暂态电流差异判断出故障相;对各条线路的暂态电流进行小波包的分解和重构,计算各条线路暂态电流在特征频带内的重构系数比值,利用此值的差异辨识故障线路;在PSCAD仿真软件中搭建包含架空线-电缆混合线路的10 kV典型配电网模型,考虑不同中性点接地方式和过渡电阻大小,利用多组仿真算例验证了所提出故障选相和选线方法的正确性。     

小电流接地系统故障选线的暂态零序电流变化率方法

分析了小电流接地系统发生单相接地故障时暂态零序电流的特点,给出了利用故障线路与非故障线路暂态零序电流变化率差异的选线判据,提出了小电流接地系统故障选线的暂态零序电流变化率方法.该方法不受系统中性点接地方式、电压初相角、过渡电阻的影响,故障判别准确,选线灵敏度高,算法简单,实用性强.最后用Matlab中建立的小电流接地系统仿真模型验证了该方法的有效性.     

基于小波原理的小电流接地系统故障选线新方法的研究

对利用小波提取小电流接地系统的故障暂态信息进行故障选线的方法作了深入细致的分析研究 ,以能更充分提取电力系统故障暂态信号的奇异性所包含的丰富特征信息为出发点 ,提出了一种新的基于小波变换模极大值奇异性检测理论的选线新方法 ,该方法对暂态电气量进行小波分解 ,选取特征量突出的第三尺度模极大值信息作为选线判据 理论分析及仿真实验表明 :该选线方法适合各种接地方式的小电流接地系统 ,可准确、可靠的实现单相接地故障选线     

基于小波原理的小电流接地系统故障选线新方法的研究

对利用小波提取小电流接地系统的故障暂态信息进行故障选线的方法作了深入细致的分析研究，以能更充分提取电力系统故障暂态信号的奇异性所包含的丰富特征信息为出发点，提出了一种新的基于小波变换模极大值奇异性检测理论的选线新方法，该方法对暂态电气量进行小波分解，选取特征量突出的第三尺度模极大值信息作为选线判据。理论分析及仿真实验表明：该选线方法适合各种接地方式的小电流接地系统，可准确、可靠的实现单相接地故障选线。     

基于本征模态熵的谐振接地系统故障选线研究

含有低频趋势分量的信号,其样本熵(sample entropy,Samp En)会显著下降,这一特点虽然会对信号的复杂度测量造成不利影响,但是可以应用到谐振接地系统的故障选线中。发生单相接地故障时,故障线路故障相暂态信号与非故障线路故障相暂态信号在低频成分的含量上差别明显,其样本熵值也有明显不同,而这一特点在零序电流中体现的并不明显。分析了仅用样本熵构成的判据在故障距离较短时存在选线错误的情况,将本征模态熵(intrinsic mode entropy,IMEn)方法引入选线。首先应用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)将信号分解成若干本征模态函数(IMF),然后求取部分累积和并计算其样本熵。对不同情况下的故障进行仿真,结果证明了该方法的可靠性。     

基于小波理论和故障暂态信号的小电流接地故障选线策略

为解决单相接地故障稳态特征信号微弱而造成的选线困难问题,提出基于小波理论和故障暂态信号的小电流接地故障选线策略。该方法首先根据电网零序电压是否突然大幅升高判断电网是否发生了接地故障,并根据零序电压的模极大值出现的时刻确定接地故障发生的时间点;其次,提取故障前后一个周波内的线路电流数据进行小波分解;最后,分析、比较电流信号小波分解后的结果,确定故障线路。通过多个现场实例验证,可以实现小电流接地故障有效选线。