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。     

基于可辨识矩阵的配电网故障综合选线法

提出了一种基于可辨识矩阵的综合选线法,通过比幅比相法、小波包分析法、零序能量法、零序能量积分法以及固有模态能量法等5种方法的选线结果,构建可辨识矩阵并进行属性约简,留下必要的选线方法,得到准确率较高且计算量较小的综合选线法。基于可辨识矩阵的综合选线法克服了单一选线法的不足,每种选线方法互补,提高了选线的正确率。通过实际工程数据仿真验证,该选线方法是可靠有效的,而且计算工作量比其他综合选线法相对减小。     

基于KNN算法的配电网单相接地故障选线研究

小电流接地系统单相接地故障选线是配电网领域的一个难题,针对传统的采用单一判据的故障选线方案适用性差、选线精度低的问题,提出了一种基于K近邻(K-nearest-neighbor,KNN)算法的多源信息融合的单相接地故障选线方法,通过对故障数据处理选取故障特征量,结合KNN算法进行故障线路选线. 算例仿真研究表明,该选线方法与逻辑回归算法、BP神经网络算法相比,在获得较高的准确率的同时可缩短选线时间,具有较好的应用前景.     

基于小波分析的配电网故障选线方法研究

提出了一种基于小波分析的配电网故障选线方法。通过剔除线路谐振状态的频带,利用小波包良好的分频特性,以适当带宽对故障后线路的暂态零序电流进行分解,从而实现在低频段下对各线路的零序电流进行小波重构,通过比较重构后的信号来实现选线。仿真实验表明,该选线方法受故障点位置、故障时刻、过渡电阻等因素影响较小,具有可靠性高、抗干扰能力强的特点,适用于中性点不接地的配电网。     

基于IHHT-RF的配电网单相接地故障选线方法

小电流系统发生单相接地故障时故障特征易受高接地过渡电阻、小初相角等弱故障条件影响而导致选线准确率低。为此,提出一种基于改进希尔伯特黄变换—随机森林（improved Hilbert-Huang transform-random forest,IHHT-RF）的配电网单相接地故障选线方法。首先,提取每条线路在故障发生时的电流暂态信号,通过IHHT提取纯净的暂态电气量,构造标准差、能量熵和幅值畸变度3类特征向量;然后,将特征向量输入RF分类器建立故障选线模型,把故障选线问题转化为二分类问题;最后,将测量数据输入RF分类器中得出分类结果,实现故障线路的自动识别。仿真结果表明,该选线方法综合利用暂态信号的幅值、频率和能量等特征信息,不受弱故障条件、馈线结构等因素的影响,能有效提高故障选线的准确率,具有较强的适应性和可靠性。     

基于改进PSO-BP网络的配电网故障选线与测距

针对人工智能算法在解决配电网故障选线和测距问题时容易陷入局部最优解并难以满足精确性和鲁棒性要求的问题,提出了一种基于改进粒子群优化神经网络的配电网故障选线与测距算法.该算法结合混沌优化算法和粒子群优化算法得到收敛能力更强的粒子群优化算法,通过提取配电网的零序电压与电流的暂态及稳态特征来构成特征向量,并分别使用训练集训练改进粒子群优化神经网络算法,从而能更精确地预测配电网的故障线路及其距离.仿真测试结果表明,所提出的算法能获得更精确的选线和测距结果,具有一定的实用性.     

基于负序电流的配电网单相接地故障选线方法的研究

利用故障后系统中的负序电流进行单相接地故障选线的方法相对于基于故障后零序电流的选线方法有其优越性。提出用微分和积分移相提取负序电流,比较用移点法、微分法、积分法移相提取负序电流的优缺点,并利用提取得到的负序电流实时曲线进行故障选线。利用实时曲线故障后波形与故障前波形对应相减可以减小不平衡电流的影响,利用此差值电流中的暂态分量和工频分量,可以达到选取故障线路的目的。仿真分析结果表明,该方法在系统中存在不平衡电流等情况下都能可靠选出故障线路。     

基于概率神经网络的配电网接地故障选线方法

针对小电流接地系统单相接地故障,提出一种基于概率神经网络的配电网接地故障选线方法。采集每条线路在单相接地故障发生时的零序电流暂态信号(一个周波,故障前1/4个周波和故障后3/4个周波),运用db10小波序列进行5层小波包分解。提取零序电流小波能量并将其输入到PNN网络,实现故障线路自动识别。并给出故障选线小波包分解算法和PNN算法的具体步骤,可直接用计算机编程实现。运用Matlab软件对中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统均进行了仿真,验证了该方法的可行性与准确性。     

基于VMD和FCM的配电网单相接地故障选线

为了准确识别出小电流接地系统的单相接地故障线路,提出基于VMD与模糊C均值聚类理论相结合的新故障选线方法。当系统发生单相接地故障时,故障和非故障相线路的零序暂态电流会有差异,由此可用VMD电流数据进行分析,提取主要频带信号和能量熵,用FCM算法对能量熵聚类将其分为故障信号类和非故障信号类,从而识别出故障线路。通过仿真证明了此方法选线结果准确、可靠。     

基于相电压输入锁相环的特定次谐波检测

为实现对电力谐波的快速和准确检测,提出一种应用于有源滤波器中的新颖锁相环。首先对提出的锁相环性能进行分析,并设计锁相环和确定其参数,获取其Bode图和单位阶跃响应,仿真实验表明,所提锁相环在电压突变和突加谐波的情况下,相位检测不受任何影响;其次,将所提锁相环应用于特定次谐波检测,根据所提谐波分离算法完成仿真实验,仿真结果表明,特定次谐波分离幅值无偏差。与其他算法比较,此算法具有简单、谐波分离结果准确等明显优势,满足了APF实际应用中对电流检测的要求,容易由DSP实现,具有很强的实用性。     

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。     

基于小波包的配电网故障选线距离判别方法

针对目前小波包选线方法的不足,提出了一种利用距离判别的统计方法以对小波包分解的信息进行充分利用,计算实时能量向量与非故障线路分布的距离以进行选线．充分利用了小波包分解的各频段能量信息和频段能量之间的相关信息,能较好地提高故障选线的正确性,并能结合暂态方向分量、五次谐波等稳态分量的统计特征使用．     

基于多端行波到达时差的配电网故障选线方法

电网故障行波由故障点产生沿最短路径传向整个电网。配电网非故障线路行波由母线传向各分支,定义各分支末端行波到达时差为线路时差特征值,仅由线路结构确定;而故障线路行波由故障点传向各分支,各分支末端行波到达时差则小于或等于该线路时差特征值。提出一种基于多端行波到达时差的配电网故障选线方法,采用线路多端行波到达的时差测量值数组与该线路时差特征值数组的相关分析进行故障选线,提高了故障选线的抗干扰能力。仿真分析结果及现场运行结果表明,该方法不受故障类型限制,容错能力好,选线可靠性高。     

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PCA和Hausdorff距离的配电网弧光接地故障选线

为保证弧光接地故障时可靠选线,提出将主成分分析(principal component analysis,PCA)和Hausdorff距离结合的故障选线方法.采用零序电压梯度和作为选线启动判据,提高了选线的灵敏性.通过采集各馈线的零序电流,经PCA分析并确定主成分的个数,并用Hausdorff距离刻画主成分间差异程度.通过经PSCAD仿真验证表明,所提方法能够可靠地选出故障馈线,耐受过渡电阻能力强.     

基于零序电流比幅法的故障选线法

针对10 kV配电网小电流接地故障时单台智能控制器零序电流测量误差比较大、选线难的问题,基于零序电流比幅法设计了一种适合在柱上开关智能控制器实现的零序电流选线方法.该系统采用专用的电能计量模块和单片机来测量并计算线路的零序电压、零序电流和相电流,当零序电压超过设定值后,根据相电流的大小计算零序电流的随机误差,用零序电流实测值和随机误差求出偏移量,并通过GSM模块通信的方法对各条线路的零序电流偏移值进行比较排序,为单相接地故障提供选线依据.通过仿真试验验证了算法选线准确.该系统实用、安装简单、现场使用方便可靠.     

基于主成分分析和SVM模型的配电网故障选线方法

针对配电网谐振接地系统中单相接地故障选线可靠性不高的问题,提出了一种基于主成分分析SVM模型故障选线方法.该方案结合传统启动判据和零序电压小波变换突变能量作为系统异常启动判据,提高了判据的灵敏性.判断系统发生异常后,利用母线零序电压包络线斜率对单相接地故障和由非故障源引起的虚幻接地进行区分,减小选线装置误启动概率.利用主成分分析使故障馈线和健全馈线的瞬时零序功率的特征向量差异性达到最大,通过支持向量机对瞬时零序功率的主元特征向量进行分类,从而有效实现故障选线.仿真和实测数据皆验证该方案有效可靠且适用于不同故障性质的选线.     

基于负序电流的配电网系统故障选线算法研究

3～60kV小电流接地系统广泛采用中性点经消弧线圈接地及中性点不接地等小电流接地方式。本文针对小电流接地系统单相接地故障选线与定位这一问题,利用单相接地后的负序电流实现了选线和定位。单相接地后负序电流较零序电流特征显著,本文充分利用故障后的负序电流,通过计算各FTU处相关的负序电流,达到故障选线与定位的目的。文末用仿真实验验证了算法的可靠性。