中性点不接地系统单相接地选线方法的研究

对中性点不接地电网中发生单相接地故障时系统的电压、零序电流、零序功率和工频电流变化量的规律进行了详细的分析,得出了它们的特征。提出了单相接地选线的一种新原理,即利用比较各线路零序电流幅值的大小和工频电流的变化量来同时判断的综合判据原理,此判据可以较大地提高选线的准确性。     

小电流接地系统单相接地故障的模糊选线新方法

基于单相接地故障发生后暂态零序电流含有大量丰富的高次谐波成分的现象,利用各线路故障暂态时期零序电流中高次谐波的衰减速率作为新选线依据,并结合应用模糊信息融合原理,将此新方法与残流变化量比较法相结合提出了一种新的模糊综合选线判据,构造了形式简洁物理意义清晰的的故障隶属函数。进行动模实验检验,实验运行结果表明该判据选线正确,抗干扰能力强,是针对现有单相接地故障选线判据适应性较差、正确率不高的现状一种有效实用的综合选线判据。     

小电流选线保护研究

提出了一种小电流接地选线的新原理,即利用单相接地后零序电流的动态变化量判别接地线路。该原理适用于经消弧线圈接地系统,选线准确率高,从而在理论上解决了传统方法选线准确率低的问题。此外,对选线判据做了数学分析。     

中性点不接地系统接地故障选线方法探讨

在对中性点不接地系统单相接地故障情况下零序电流、零序电压以及零序功率的变化规律做了认真分析的基础上，提出了采用3个判据同时判断的故障选线三合一综合判据原理，这个综合判据可以大大提高接地选线的准确率，具有一定的推广利用价值。     

采用形态学峰谷检测的谐振接地系统故障选线方法

谐振接地系统发生单相接地故障时暂态量十分丰富。文中对各线路发生故障后1/4周期零序电流的短窗数据进行小波变换,剔除工频所在频带,按能量和最大的原则选取特征频带,并对特征频带下重构的小波系数进行形态学峰谷检测。故障线路零序电流首波头峰谷形态与各线路零序电流首波头整体的峰谷形态相反,据此构成故障选线判据。仿真分析和实录数据验证均表明所提方法选线准确、可靠性高。     

基于暂态零序电流时频特征量的配网故障选线方法

中性点经消弧线圈接地的配电网系统不同故障条件下发生单相接地故障时,健全馈线和故障馈线的暂态零序电流在短窗时域和频域分布特性不同。利用各馈线故障后1/4工频周期时窗的故障暂态零序电流数据,经小波包分解并将其重构至不同频段,进而求得的时频特征量能在一时频窗内充分反映信号的时频特性,利用相关系数表征暂态零序电流的时频分布特性及其变化规律,并结合综合相关系数形成选线判据,实现配电网单相接地故障选线。大量电磁暂态仿真表明,该方法准确、可靠。     

基于改进FastICA及Romanovsky准则的故障选线

对消弧线圈接地系统单相接地故障分析表明,故障线路零序电流非工频分量大于非故障支路。文中提出了一种利用零序非工频电流分量特征的选线方法。该方法通过稳定性和快速性俱佳的改进独立分量算法提取零序电流非工频分量,并把各个支路零序非工频电流分量的系数构成选线向量;基于粗大误差的理论,建立Romanovsky准则的选线判据,实现故障支路识别。绝对离差大于临界离差,则为线路故障,且系数向量中,最大元素对应的支路为故障支路;否则为母线故障。大量的仿真和模拟电网试验表明,该方法准确,可靠,且具有复杂故障状态及不同网络结构的自适应性。     

基于残流与首半波综合的接地选线方法研究

分析了小电流接地系统的故障特征,针对现有单相接地故障选线判据适应性较差、正确率不高的现状,应用模糊信息融合原理,提出了基于残流变化量比较与暂态首半周相位比较的单相接地故障模糊综合选线方法;构造了形式简洁物理意义清晰的的故障隶属函数和综合选线判据;研制出样机并进行了动模实验检验.实验运行结果表明该判据选线正确,抗干扰能力强,是小接地电流电网中一种实用的综合选线判据.     

基于暂态零序电流高次谐波衰减故障选线的新思路

在分析小电流接地系统故障特征的基础上,针对现有单相接地故障选线判据适应性较差、正确率不高的现状,应用一种新的思路和原理,提出了基于故障线路与非故障线路的零序暂态分量高次谐波衰减速率原理的新选线方法,构造了形式简洁、物理意义清晰的选线判据,并进行了动模实验检验.分析与实践运行结果表明,该判据选线正确,抗干扰能力强,是克服现有小电流接地系统选线方法灵敏度低的缺点的有效方法.     

基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理

针对中性点非有效接地配电网单相接地故障处理难题,提出一种基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理方案。自动化系统由变电站内的故障相接地熄弧选线装置和配置于馈线开关的故障相接地启动保护装置构成。通过采用故障相接地手段实现单相接地故障的可靠熄弧,利用故障相接地断开前后的零序电压和零序电流变化特征实现永久性单相接地故障选线、选段、隔离和健全区域供电恢复。通过对故障相接地断开前后系统零序电压和零序电流的变化规律分析,构造了基于故障相接地断开前后基波零序电流比值的单相接地选线和选段判据。讨论了单相接地故障处理启动判据、故障相接地断开时刻感知、故障相接地断开前中性点中电阻投入必要性等关键技术问题。结合实例对所提出的单相接地故障处理过程进行了说明,并开展了实验验证,结果表明了所提出方法的可行性和有效性。     

基于工频变化量的序分量距离保护

为了适应孤岛运行低电流值的故障特性,一般分布式电源孤岛运行时的保护方法与并网运行时的不同。但是随着分布式电源投入和切除配电网频率的增加,保护的整定值也必须频繁地在不同保护方法之间转换。所以提出了基于工频变化量的序分量距离保护,以短路故障时负序电压为例,对其电压分布进行分析,得出了负序和零序继电器的动作判据,并在Matlab中搭建负序和零序继电器的仿真模块。通过仿真分析了在并网和孤岛两种情况下,该保护方法在不同故障距离和过渡电阻情况下的动作情况,从而验证了该保护方法在并网和孤岛两种方式下均能够可靠动作。     

小电流接地故障暂态方向保护原理研究

分析了小电流接地系统接地故障暂态零序电压电流特征。根据线路的相频特性将频率分为不同区段，论证了在一选定的低频区段内，所有健全线路分别可用一集中电容等效；在该选定频段内，故障线路暂态零序电流或无功功率方向与非故障线路相反。据此提出了检测暂态零序容性电流或无功功率方向的暂态方向保护算法。该方法灵敏度、可靠性高，不受消弧线圈和不稳定电弧的影响。实际故障数据验证了该方法的正确性。     

小电流接地配电网馈线单相接地故障零序阻抗特性分析

文章以暂态零序特征为着眼点,从频域角度对小电流接地系统发生单相接地故障后的特性进行详细探讨。文章从线路入端零序阻抗这一随频率变化的特征量入手,深入挖掘了配电网系统中各馈线零序阻抗的阻抗特性,详细探讨了零序阻抗的幅值、相角随频率的变化规律,并针对不同的中性点接地方式以及线路是否健全加以分析,为更好得利用零序暂态信号,提高故障检测正确率夯实了基础。最后通过PSCAD搭建仿真模型验证了该特性。     

一种线路高频保护防误方法分析及措施研究

提出了由于电网结构差异较大,负荷结构和电源布局不均匀导致线路区外对称故障时可能出现较大的零序电流,进而导致线路高频保护误动作的思考。理论推导了对称故障下出现零序电流的原因,在此基础上搭建了仿真模型进行仿真。理论分析和仿真结果表明线路系统区外对称故障下零序电流的最大确实会导致被保护线路高频保护误动。以新疆某地区实际电网为模型,沿用系统参数设置,采用在线和离线的方法调节系统负荷及电源投入情况,模拟并分析出现的高频保护误动情况,进而针对模拟情况提出合理的预防建议和措施。     

综合暂态与工频信息的谐振接地系统小电流接地故障选线

对于谐振接地系统,利用工频电流的小电流接地故障选线方法不再适用,而受现场普遍存在的电压互感器/电流互感器接线极性反接问题影响,利用暂态电流极性比较与暂态无功功率方向的选线方法也易出现误选。文中在分析过补偿方式谐振接地系统中接地故障暂态与工频零序电流/无功功率分布差异的基础上,提出两种综合利用故障暂态与工频分量的全信息量选线方法,即:与任一其他线路暂态零序电流极性关系与工频零序电流极性关系均不一致的线路为故障线路;或暂态无功功率与工频无功功率流向不一致的线路为故障线路。两种方法均可有效避免因电压互感器/电流互感器接线极性反接或不确定造成的误选,扩大了对现场条件的适用性,提高了选线可靠性。仿真与现场数据验证了算法的有效性。     

基于中值电阻投切的故障选线与定位新方法

消弧线圈接地系统并联中值电阻为故障选线与定位增大了信息的可利用度,基于此提出利用中值电阻投入前后工频增量系数的选线与定位方法。分析了中值电阻在系统故障时的投切时间,并梳理了投入前后零序电流工频信息的故障特征及其差异性。研究发现在投切电阻时故障线路零序电流分量突增而健全线路零序电流分量降低;故障区段的上游段零序电流分量突增而下游段零序电流分量降低。针对此差异性,计算投入电阻前后零序电流分量半周积分值的比值为工频增量系数K,基于故障线路与健全线路的K值比较及故障区段的上游与下游K值比较,实现故障选线和区段定位。利用Matlab/Simulink建立混合电缆-架空线系统仿真模型,仿真结果验证了所提出选线定位方法的有效性。     

级联H桥型电力电子变压器隔离级高频电流波动抑制策略

串联谐振型双有源桥变换器(DABSRC)由于具有控制简单及软开关范围宽的特点,可用在级联H桥型电力电子变压器隔离级DC-DC电能变换环节中。考虑电力电子变压器各相单元存在二倍电网工频瞬时功率波动,导致隔离级DABSRC高频电流幅值呈现相同波动,且过大波动将会增加隔离级开关器件导通损耗和电流应力。为解决该问题,文中以优化高频电流有效值为目标,提出一种零序电压注入控制策略,通过在交流侧级联H桥变换器中注入零序电压,降低了隔离级DABSRC开关器件电流应力。最后,利用苏州同里10 kV交流/750 V直流3 MVA级联H桥型电力电子变压器工程示范样机进行验证,仿真及样机测试结果证明了控制方法的有效性。     

低压厂用电系统零序TA接线方法的选择

介绍低压厂用电系统3种零序TA的接线方法,以及某电厂零序TA采用全电流接线法引起的零序过流保护的误动作情况,分析在＂相-地＂和＂相-N＂2种单相短路故障时,各接线方法的零序电流及零序过流保护动作情况,认为零序TA接线宜选用三相电流接线法。     

基于馈线零序阻抗特性的谐振接地故障选线方法

谐振接地配电网发生单相接地故障后,健全线路的零序阻抗在最小串联谐振频率以下的各频段呈电容特性;故障线路的零序阻抗在高频段呈电容特性,在低频段呈电感特性。依据这一现象,提出一种基于馈线零序阻抗特性的故障选线方法。通过低通和带通数字滤波器提取母线零序电压和各馈线零序电流的高频分量和低频分量,并分别对母线零序电压的高频分量和低频分量求导。由于容性线路的电压导数与电流的比值为定值,故母线零序电压导数与健全线路零序电流的比值在高频段与低频段相等,其实际差值近似为0;母线零序电压导数与故障线路零序电流的比值在高频段与低频段不等,其差值较大,据此构成故障选线判据。理论分析和仿真结果表明,该方法选线准确、可靠且适应性强。     

基波电流瞬时值检测及同步电流相量测量方法

为了能够实时有效地测量出系统在各种状态下的基波电流相量的频率、幅值和相角,给出了一种基波电流瞬时值检测及同步电流相量测量算法。把系统的零序电压和电流瞬时值看作三相系统中的a相分量,按照正序对称原则无延迟地构造出b相和c相电流和电压。利用同步坐标变换的方法准确检测出零序、负序和正序基波电流瞬时值,给出了基波电流相量的频率、相角和幅值测量算法。该方法提高了多种动态条件下的测量精度和动态响应特性,仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。