基于改进半波傅氏算法的故障电流相控开断零点预测研究

准确、快速地提取出故障电流的特征参数,预测出短路电流的零点,是实现相控开断需要首先解决的核心问题。笔者采用改进的半波傅氏算法,利用半个周波加上2个采样点的数据,通过2次数据处理窗口的移动,提取出短路故障电流衰减直流分量的初值、时间常数、基波及三次谐波的幅值和相位,实现故障电流的零点预测。计算及MATLAB仿真均表明,算法能够快速准确地实现电流零点预测,预测零点与实际过零点之间的误差在±1 ms以内。     

基于自学习的LSTM网络短路电流零点预测方法

短路故障在首个大半波内快速选相开断对提升电力系统稳定性具有重要意义。为此,本文研究并提出了一种基于自学习的长短期记忆(LSTM)网络短路电流零点预测方法。构建了基于自学习优化训练的LSTM短路电流预测模型,并采用循环迭代法对短路电流波形及过零点进行预测;搭建了RTDS试验平台,验证了自学习LSTM网络对零点预测的准确性、快速性以及稳定性;讨论了不同短路故障电流的起始相角、谐波含量、信噪比、衰减直流分量时间常数等因素对自学习LSTM预测精度的影响;仿真与试验结果表明自学习LSTM网络对短路电流零点具有较好的预测能力,当采样时间为3 ms时,自学习LSTM首零点预测精度已与RLS算法采样时间5 ms时预测精度相当,为在首个大半波内实现相控开断提供了依据。     

两种故障电流相控开断电流零点预测算法对比

目标电流零点的快速预测是实现故障电流相控分断技术的一个关键难题.针对目前最主要的两种电流零点快速预测算法--安全点法和自适应算法,展开了理论与仿真研究,通过建立单相系统短路故障电流的数学模型.分析对比两种算法的适应性.分析表明,对于不含谐波的故障电流模型.自适应算法的误差相对较小,精度较高;对于含有谐波的故障电流模型,...     

人工过零法开断电路的参数分析

本文叙述在电感储能电路系统中,采用人工过零方法开断脉冲高压强流直流电路时,开断电路参数的匹配,并给出了用真空开关进行试验的结果,     

低压配电系统短路故障早期检测的信号滤波方法研究

短路故障已成为电力系统中最常见和危害最大的故障,信号滤波对短路故障早期检测准确性至关重要。针对低压配电系统短路故障特征信号及其技术实现的快速性要求,研究数学形态学、小波去噪、均值滤波、中值滤波的四种实时且易于硬件实现的滤波方法应用。以低压配电系统典型的空调负荷叠加投切备用电源UPS实际噪声信号为例,分析对比上述四种滤波方法,得出广义数学形态法不能滤除白噪声,能滤除部分脉冲噪声,但是对于脉冲宽度比结构元素宽度大的噪声不能滤除,改进的广义形态滤波器对于滤除脉冲噪声的效果较好,可以滤除比结构元素宽度大的脉冲噪声;dbN小波基函数对脉冲噪声几乎无滤波作用,中值滤波能滤除大部分噪声,平均值滤波抑制噪声良好。     

基于TMS320F2812的短路故障早期检测技术

基于电流形态小波判据,建立短路故障早期检测模型,设计了基于TMS320F2812的短路故障早期检测硬件电路。运用形态学滤波和3次B样条算法,实现了短路故障快速、准确地判断,为快速切断故障电路奠定基础。     

断路器型零损耗故障限流装置的研制及试验

装设故障限流装置是解决日益严重的电网短路电流超标问题的有效技术措施之一.基于智能快速断路器技术、短路电流过零点精确相控开断技术研制了一套330 kV开关型零损耗电网故障限流装置.该装置采用模块化设计方法,在正常运行时损耗为零,短路故障发生20 ms内,可将80 kA及以下的短路电流限制在系统断路器安全开断水平.装置成功在330 kV线路上通过了带电、挂网运行和2次人工单相瞬时短路试验,验证了装置满足安全性、有效性和可靠性的要求.     

基于小波变换的低压系统短路故障的早期预测

通过建模仿真及实验等手段对低压系统短路故障的特征进行了分析研究。在此基础上 ,选用三次B样条函数为小波函数 ,对低压系统短路电流实施二进小波变换 ,获得各尺度小波变换的平滑分量及小波分量。通过研究发现 ,在短路发生后极短时间内 ,当短路电流变化得还未对线路及设备造成威胁时 ,小波分量值与正常运行时相比已达较大值 ,表现出较明显的故障特征 ,且高尺度下的小波分量还可有效抑制噪声干扰的影响。最后通过该算法的实时性分析 ,说明用三次B样条小波分解算法对低压系统短路故障进行早期预测是有效的。     

基于小波变换的短路故障早期检测门限值的研究

当采用小波分解方法对低压配电系统短路故障进行早期检测时,门限值的合理设置对故障检测的可靠性及灵敏度是至关重要的.本文通过对低压配电系统电动机的起动、过载及线路短路的暂态过程进行深入研究,得到了基于三次B样条小波变换的短路故障早期检测门限值的设置方法.该方法与全波傅里叶模值检测方法相比,不仅可将短路故障与电动机起动、过载正确区分开,而且还可超高速地检测出短路故障.仿真结果证实了该方法的正确性及有效性.     

强制过零型高压直流断路器拓扑优化

强制过零型直流断路器作为机械式高压直流断路器的主要研究方向,技术简单成熟,动作可靠性高。笔者基于实际直流电网,对直流断路器可能遇到的最严重故障即直流线路整流侧出口短路故障进行了仿真分析,并提出现有强制过零型直流断路器拓扑的两点缺陷。在此分析基础上,提出了在换流电容两端加装避雷器、在平波电抗器两端加装吸能组件的拓扑优化策略,能有效降低换流电容电压峰值和机械开关断口电压峰值。     

基于特高频技术的开关柜故障预警方法研究

为实现对开关柜运行状态的在线监测,研究了一种基于特高频技术,通过特高频传感器检测开关柜的局部放电信号以判断其内部放电类型的故障预警方法,为开关柜的局部放电检测及定位提供了参考.     

基于零序电流与电压相位差变化的灵活接地系统故障选线方法

目前灵活接地系统大多采用定时限零序过电流保护,高阻接地故障时保护存在易拒动的问题.为解决此问题,提出了基于零序电流与电压相位差变化的选线方法.基于灵活接地系统单相接地故障的零序等效电路,分析了并联小电阻投入前后的电气量变化特征,即非故障线路始端零序电流与母线零序电压相位差不变,而对于故障线路此相位差发生变化,同时分析了...     

基于超声波技术的开关柜故障预警方法研究

在讨论超声波技术检测原理的基础上,研究了基于测量开关柜表面超声波信号的局部放电故障预警方法.使用该方法对实际开关柜进行故障监测,结果说明该方法可有效检测出开关柜故障信息,对电力系统的稳定运行有重要意义.     

基于特征分类算法的GIS故障诊断方法研究

针对高压断路器操动机构故障监测问题,提出了一种基于核主成分分析和支持向量机的气体绝缘开关故障检测方法,利用核主成分分析对分(合)闸线圈电流波形的特征值进行降维,然后将降维后的特征值输入多类分类SVM进行故障诊断和分类。通过实际样本的实验,验证了算法的准确性和可靠性,并通过参数讨论,测算了最优的分类参数。     

用于特高压的避雷器故障检测方法研究

针对避雷器的事故率逐年上升,为了减少事故和保持系统的稳定运行。文章在光纤电流传感器原理的基础上,提出了一种氧化锌避雷器的故障检测方法,采用光纤电流传感器测量氧化锌避雷器阀的阻性泄漏电流,分析阻性泄漏电流的变化情况。并通过实验对多种故障下该方法的有效性和准确性进行验证。结果表明,该方法可以很明显地观测到泄漏电流的变化情况,有效地检测了氧化锌避雷器的故障。该研究为我国避雷器故障检测方法的发展提供了参考和借鉴。     

串联故障电弧检测方法的研究

提出了一种基于小波包能量熵的故障电弧检测方法,该方首先计算电流信号的小波包能量熵对故障电弧电流信号的能量分布进行定量描述,然后,提取故障电弧电流与正常工作电流的能量熵比值,并将其作为故障发生的判据。结果表明,该方法能有效提取串联故障电弧电流的时频特征,为串联故障电弧的诊断和检测提供了一种新途径。     

基于矩阵束算法的故障电流过零点预测研究

故障电流相控开断技术对于提高断路器开断容量、延长断路器寿命具有重要意义,故障电流过零点的快速准确预测是相控开断的关键技术。通过对系统故障暂态进行合理的电路建模,根据电路对应的微分方程的解,指出采用复指数线性和的Prony模型是更为符合实际的故障暂态电流信号模型。在此基础上利用矩阵束算法求解Prony信号模型的参数,实现了故障电流波形恢复和过零点预测,通过对PSCAD平台下的仿真系统的故障电流的分析,验证了本文算法的有效性。     

行波小波分析法对单相接地故障选线方法的研究

论述了配电网中单相接地短路故障行波的特性,运用小波变换分析中性点非直接接地配电网中单相接地故障行波信号。导出了一种利用暂态行波0模量的小波系数的极大值极性识别故障线路的故障选线新方法。并证明了在故障初始行波过程中,故障点间歇电弧及过渡电阻对本方法的影响十分微弱。通过大量仿真试验,证明本方法的正确性、有效性和通用性。     

开关柜内部故障电弧探测法的研究现状及趋势

鉴于故障电弧是电力系统开关柜内部的灾难性故障之一,综合分析了国内外对故障电弧探测方法的研究及应用现状,在对现有各种故障电弧探测方法进行介绍和分析,指出各种探测方法的技术特点、局限性和适用范围的基础上,提出了故障电弧的早期预测预警探测方法及故障电弧探测算法智能化的发展趋势。通过研究和提取故障电弧放电前伴随的早期弧声、弧光的特征信息,实时在线监测该特征弧声、弧光是否存在即可断定故障电弧是否将会发生,从而改变了目前故障电弧的事后被动检测。可实现基于特征弧声、弧光的早期预测预警防护机制,把故障消除在发生早期,降低和避免了故障电弧产生时对开关设备造成的损失。     

相轨迹用于小电流接地系统单相接地故障检测与选线

在分析现有各种小电流接地系统单相接地故障选线方法的基础上,对小电流接地系统单相接地故障的系统零序电压和线路零序电流的相轨迹特性进行了深入分析,提出了使用相轨迹方法来选线的原理。该方法计算简单方便,结果直观易懂,选线结果不受CT极性影响。该原理适用于中性点不接地系统和非有效接地系统,并在该系统发生间歇性接地故障时仍可保证正确选线,比其它方法容易实现。通过MATLAB环境不同条件下各种接地故障的仿真研究,验证了上述方法的正确性。