直流控制保护故障录波采集及远传研究与应用

分析了目前直流输电工程中,控制保护系统向远方调度中心传送直流控制保护系统产生的内部故障录波信息的现状和存在的问题,研究并提出了一种直流输电控制保护内部故障录波信息采集和远传技术的新方案.该方案开发一种适应于直流输电工程换流站的故障录波前置管理机,通过磁盘映射方式快速采集直流控制保护内部故障录波信息,经调度数据网采用IEC 61850标准与调度端故障录波主站直接互联,实现直流控制保护内部故障录波信息向主站端的及时推送,从而大幅度提高内部故障录波信息采集和远传的可靠性和快速性.该方案已在实际工程中获得应用.     

基于规则网的高压输电线路故障诊断与保护动作性能评价

对于多重或复杂故障以及存在警报信息丢失或畸变等复杂情况,如何准确诊断所发生的故障和评价保护装置的动作性能仍是值得研究的问题。在此背景下,提出一种基于规则网利用故障录波信息进行高压输电线路故障诊断和评价保护与断路器动作性能的新方法。首先,对故障录波信息进行预处理,利用小波变换技术从电气模拟量信息中提取线路故障特征量,得到电流突变事件和保护动作事件序列。在此基础上,建立计及警报信息时序特性的高压线路故障诊断规则网络模型,并确定故障假说集与期望的保护和断路器状态,并利用它们之间存在的因果与时序关系确定故障原因以及对保护和断路器动作性能进行评价;之后,对故障录波做进一步分析以判别故障类型、故障性质和故障位置;最后,用实际电力系统故障案例对所提出的方法进行说明。     

故障录波信息和D_S证据理论用于电网故障诊断

当电网发生故障时,传统的故障诊断方法仅仅利用了开关量信息而没有充分利用故障录波信息,而故障录波信息在准确性、完备性和容错性等方面有开关量信息无法比拟的优势。为了充分利用故障录波信息进行电网故障诊断,通过小波变换对发生故障前后电流波形进行分析,采用小波奇异度和小波故障度分别表征电网元件的故障概率,但是由于故障的不确定性和复杂性,这两种故障表征方法都不能独自准确地诊断故障元件,因此提出采用D-S证据理论对多种故障表征方法进行信息融合,能够准确诊断故障线路。基于PSCAD仿真实例证明,该方法能提高对故障诊断结果的支持度及故障诊断的准确性,在电网故障诊断中有良好的应用前景。     

基于多源信息的继电保护故障信息智能分析系统研发

针对现有继电保护故障信息系统数据来源不足、功能单一等问题,提出了一种基于多源信息融合的继电保护故障信息智能诊断分析方法。该方法融合EMS系统、WAMS系统、继电保护故障信息系统等多源数据。提出了系统的硬软件架构,重点探讨了故障诊断分析方法、二次设备统一模型、故障录波数据处理、开关及保护动作评价等技术。开发的系统有效综合了保护动作信息、SOE开关动作信息、故障录波报文等,可利用多源数据进行故障综合分析,为实现调度辅助决策提供技术支撑。     

基于改进Petri网和Hilbert变换的多源信息融合电网故障诊断方法

针对采用单一开关量信息来判断电网故障而存在的可靠性差和精度低等问题,提出了一种基于改进Petri网和Hil-bert变换的多源信息融合电网故障诊断方法.对电网的故障信息数据进行特征提取,通过改进的层次化加权模糊Petri网实现开关量到元件模糊故障度的转化,利用改进Hilbert变换对录波电气信息进行分析而得到元件所对应的故障度;采用改进的D-S证据理论进行开关信息和电气信息的融合;采用的改进的C-均值法来对电网元件故障进行决策.实际电网测试表明,所提方法在复杂的电网故障场景下能够精确地实现故障元件的诊断,在实际工程中具有较好的应用前景.     

浅谈变电站故障分析与信息处理系统

本系统利用故障录波与保护信息,通过信息收集、信息筛选、信息融合,提取出能够直接反映事故特征的关键信息呈现给变电站运行值班人员,运行人员依据关键信息可迅速进行事故分析;将故障设备关键信息和非故障设备关键信息进行综合,便于事故分析和处理。     

优化继电保护及故障录波信息管理系统通道组织模式

继电保护及故障录波信息管理系统是目前电网故障分析和保护信息处理的完整解决方案.简单介绍继电保护及故障录波信息管理系统的结构层次,指出现有继电保护信息传输系统的不足.通过分析继电保护及故障录波信息管理系统信息流向,提出继电保护信息传输系统优化思路.结合电力系统数据网络技术体制,提出基于三层结构的网络化的继电保护信息传输系统优化方案.     

变压器故障分析子系统的研发及信息融合技术的应用

现有的变电站事故分析系统对录波和保护信息融合不充分,分析功能有限,尤其是对变压器事故分析的功能及算法方面还有待于完善。针对这一现状,在原有系统的基础上建立了变压器事故分析子系统,将成熟的变压器故障分析方法充分利用到该系统中,并建立了励磁涌流算法库、继电器动作特性算法库,综合利用保护录波和录波器录波两种数据源,通过两种数据的二次融合,提高了分析结果的可靠性和准确性,使基于录波和保护信息的变电站事故分析系统功能更加强大,为以后更好地服务智能变电站打下坚实的基础。     

基于多信息融合的自适应单相接地故障在线定位研究与应用

为解决各种配电终端、故障指示器的故障信息、故障录波文件接入配电主站,实现配电主站配电网单相接地故障在线定位,根据配电网单相接地故障特征,提出应用相关系数、广义S变换提取零序电流、三相电流暂态录波的故障特征量以形成多源冗余信息,并采用模糊C均值聚类分析法融合多种故障特征量的在线定位的策略。仿真结果表明,该方案适用于各种接线方式、各种运行工况,定位准确率和可靠性高。     

基于扩展时间Petri网和故障信息网的保护动作分析方法

继电保护动作信息是电网故障后故障诊断和事故分析最重要的依据,随着继电保护和故障录波信息网的建立,丰富的录波信息为保护动作分析提供了基础.Petri网理论具有完善的理论证明依据,是离散动态系统建模的有效工具.丈中提出了一种基于扩展时间Petri网(ETPN)的继电保护动作过程建模,综合利用故障信息,利用Matlab进行保护动作行为分析的方法.算例结果表明,该方法进行保护动作行为分析清晰直观、有效.     

电网故障信息快速集成和智能诊断系统的研究

针对目前电网故障诊断和处理中存在的问题,分析了故障信息的来源和快速集成中要考虑的问题,得出了对电网故障诊断和恢复的要求,提出利用Intranet平台,合理融合远程在线监测的关键数据,组建以保护和录波信息为主的电网重要信息快速集成系统．作为电网实时运行和快速故障分析恢复的参考。讨论了故障诊断数据的选取和信息集成中的问题,详细阐述了系统的网络结构和通信方式,给出了实用的主站和分站的结构图．合理优选了整个系统的通信方式,最后指出了电网故障信息快速集成和智能诊断管理的步骤及系统应具备的功能．     

基于故障信息的高阻接地故障辨识与定位方法

高压输电线路发生高阻接地故障时,由于受过渡电阻的影响,线路保护动作行为较为复杂,故障测距结果往往误差过大。针对以上问题,提出了一种高阻接地故障辨识和故障定位的方法。该方法的核心思想是基于故障录波数据,计算故障区域各条线路两侧电流矢量和及跳闸线路两侧零序电流比值,然后根据序网络故障分析和差动保护原理,利用电网分布式继电保护计算系统进行故障辨识和定位。计算和现场巡线结果表明该方法受过渡电阻和负荷电流的影响很小,故障定位精度较高,可满足现场的应用要求。     

行波故障测距功能插件的研制

以微机线路保护装置和微机故障录波装置为依托,提出了高压线路行波故障测距功能插件的设计思想。该插件遵从高度独立运行的设计理念,自身带有中央处理单元(CPU)、高速采集、高精度时钟、开关量输入、开关量输出、通信接口以及电源变换等功能电路,并且通过嵌入式多任务操作系统对插件软件中的各项功能任务进行统一调度。以此为指导,对某微机线路保护装置进行了适当改造,进而研制出与之配套的行波测距功能插件。该插件通过保护装置母板获取来自保护装置电源插件的直流电源,并且通过串行通信接口(经母板)与保护装置的人机接口(HMI)模块通信。行波测距功能插件的应用,能够实现高压输电线路行波故障测距与线路保护或故障录波的一体化。     

基于模型识别的有源配电网单相接地故障定位方法

分布式电源(distributed generation, DG)大量接入使配电网继电保护面临严峻挑战。单相接地故障发生概率大,但故障信息十分微弱,特别是在DG多样化故障输出特性的影响下,有源配电网单相故障定位的准确性常难以保证。为此,提出了一种基于模型识别的有源配电网单相接地故障定位方法。分析了配电网单相接地故障下DG的输出特性,建立了在不同故障位置下有源配电网的正序增广网络,构建了故障位置关于馈线出口以及DG输出电流的函数,建立了配电网单相接地故障位置模型,利用不同故障位置下短路电流矢量占比系数的差异性构建了新的故障定位判据。通过将单相接地故障定位问题转化为故障位置模型系数的求解问题,提高了故障定位的准确性和实用性。理论和仿真分析表明,在不同故障位置、不同过渡电阻下均能准确定位单相接地故障,具有原理清晰、故障特征量采集便捷、灵敏性和可靠性高的优点。     

基于贝叶斯网络的电网复杂故障推演新方法

为了分析电网复杂故障过程,基于保护装置与断路器的动作信息构建贝叶斯网络,提出了电网复杂故障推演新方法。应用电网实际拓扑结构信息、继电保护装置和断路器的动作信息构建贝叶斯网络。基于贝叶斯网络进行故障元件诊断,针对远后备保护、近后备保护误判的两种特殊情况,制定了专家系统规则实现保护拒动、误动的识别。将保信系统上送信息与拒动误动分析结果按主保护层-近后备保护-远后备保护-断路器层顺序进行信息整合,推演出发生故障时各层保护装置以及断路器动作先后顺序,实现了电网复杂故障推演。     

基于专家系统的继电保护故障信息综合分析技术

提出了一种基于专家系统的继电保护故障信息综合分析新技术。以单台保护设备的启动量数量作为设备是否发生一次故障的判断准则,该判据建模简单,适应性强;以电压跌落水平为关键故障录波文件的筛选判据,实现故障录波文件的自动判断;采用递归的故障信息综合分析策略,保证了推理结果的快速性与完备性。在安徽电网继电保护故障信息系统的应用结果证实了该方法的有效性。作为一种继电保护故障信息综合分析技术,具有较强的工程应用价值。     

基于灵敏度特性函数的特征提取与故障诊断

为解决电路故障诊断时故障可靠分类以及特征信息有效提取的问题,提出了一种基于灵敏度特性的故障样本分类和故障特征信息提取方法。基本思想是通过电路的特性分析和灵敏度的计算,进行故障样本的分类及优化,再根据灵敏度的计算结果提取相应特征信息。以此构造故障样本特征集,然后作为BP神经网络的输入对网络进行训练与诊断。对滤波器的仿真结果表明,该方法构造的样本集训练出来的神经网络,对模拟电路故障诊断的平均正确率为85%,优于传统方法。     

基于实时站内图映射的故障准确辨识方法

为了提高电网故障分析处理的快速性,提出一种基于实时站内图映射的故障矢量分析及故障诊断方法。该方法采用基于站内设备通用信息统一建模及映射技术,自动上传相关事件的故障录波数据、保护动作信息,并实现相关间隔的故障电流矢量和的自动计算,为故障点快速定位和保护动作行为精细评价提供了有效工具。实例分析表明,本方法实现了各间隔的故障数据在站内图上统一直观展示,快速准确辨识故障位置和故障类型,在多起电网故障处理提供了急需的决策支持。     

变压器绕组短路接地故障的保护

用安匝平衡关系分析了星形绕组单相短路接地故障，导出了普通纵差保护和零差保护的差动电流。由此证明当接地点造近中性点附近时零差保护的灵敏度很高，但是在国内的故障统计资料中没有发生此类故障的记录。对这种故障普通纵差保护相对于零差保护只是灵敏性较低，且并非完全不起作用，因此增加零差保护的必要性值得商榷。     

变压器差动保护单相接地灵敏度分析

变压器差动保护电流相位调整通常采用Y→△变换 ,在单相故障时灵敏度低于相间短路与三相短路灵敏度。分析了各种电流相位调整方法在单相接地时的灵敏度 ,证明△→Y变换在单相接地时灵敏度最高