一种无信道配电网单相接地故障自愈方案

针对10k V配电线路的单相接地故障,提出了一种不依赖于通信的自愈方案。方案包括故障选线、故障选段与隔离、非故障区段复电3个部分。故障选线采用的是基于健全线路和非健全线路的模型识别法;故障选段采用零压-时限的电压型逻辑识别和隔离故障区段;隔离故障区段后,联络点及非故障区域自动化点基于电压-时限逻辑复电。仿真结果和现场试验结果表明,所提自愈方案能可靠准确地实现单相接地故障自动快速隔离、非故障区域快速复电,且无需电流定值整定,无需通信,工程实施简易经济,可对现有配电网馈线自动化进行理论和实践指导。     

小电流接地选线及故障定位方法

介绍了用以解决非有效接地系统单相接地选线的新方法。在发生单相接地第一时间(调整前或故障前)检测出系统零序电压和各馈出线零序电流值,计算各馈出线零序导纳值;第二时间(调整后或故障后)同样可得各馈出线零序导纳值。没有发生接地线路,馈出线零序导纳值不变;发生故障线路,馈出线零序导纳值将会变化,由此确定了发生单相接地线路。同理,通过检测第一时间、第二时间接地点电源侧和负荷侧零序导纳值变化,可以确定发生单相接地线路上故障区段。对于各馈出线三相不平衡,本文进一步提出了校正办法。     

配电线路单相接地行波保护的原理与算法

为识别中性点非有效接地系统单相接地故障,提出了一种配电线路单相接地行波保护方案。它根据线路侧初始电流行波与母线端初始电压行波的极性关系构成故障方向判别元件。为了提高保护的可靠性,同时有效区分单相接地故障和相间故障,利用工频电流和电压信号构成闭锁判据。讨论了该保护的原理、算法和构成方案并分析了其动作特性。仿真表明,该保护能够很好地解决中性点非有效接地系统单相接地保护问题,具有动作可靠、迅速,构成简单等特点,并且不受中性点接地方式的影响。     

配电线路暂态行波的分析和接地选线研究

对于中性点非有效接地的配电系统，当某回线路发生单相接地时，系统的接地电流只有很小的电容电流，并且系统时常运行在不平衡状态，导致利用工频量来选择接地线路很困难。该文以行波理论为基础研究了配电线路单相接地后所产生的暂态电流行波的传播规律和特点，以小波变换为工具，刻划了该行波的接地故障特征，并发现：单相接地瞬间所产生的初始暂态电流行波与接地方式无关，从而为接地选线开辟了新思路。论文最后给出了基于初始电流行波和小波的接地选线判据，并以一个仿真例证明了文中理论推导和所提方法的正确性。该方法为小电流接地选线技术的研究提供了新的思路和出发点，可以构成准确、可靠的接地选线新原理，满足不同的现场CT配置情况。     

基于电压-时间型重合器的配电网单相接地故障自动隔离技术研究

提出了利用选线装置与电压-时间型线路重合器相配合,实现单相接地故障自动隔离与非故障区段自动恢复供电的新技术.讨论了选线装置与电压-时间型线路重合器的配合工作方式,通过第一次重合闸确定故障区段,通过第二次重合闸隔离故障区段.该技术能够快速选出故障线路并隔离该故障区段,有利于故障快速消除,提高系统运行的安全性、可靠性,同时为快速准确的故障定位创造条件.现场的实际运行充分验证了该技术的正确性与可行性.     

配电网络单相故障馈线的S变换检测新方法

配电网络单相接地故障行波频率分布在几十~几百kHz范围,应用S变换检测故障行波几十kHz的高频暂态量来实现配网故障选线。故障配网母线零模电压的S变换幅值矩阵最高频率行中幅值最大的分量所对应的时刻即为母线零模电压的突变时刻,借此标定故障电压行波首波头到达母线的时刻,并记为故障初瞬。以故障初瞬保护安装处TA检测的故障线路电流行波与健全线路的电流行波的相位相反为依据,对故障零模电流进行S变换,故障线路与健全线路零模电流S变换辐角矩阵的最高频率行的辐角在故障初瞬相差180°,借此检出故障线路。该方法从行波中相对低的高频暂态量的层面检测行波信号相位特性,降低了对行波高速采集和处理速度的要求,耐受高阻接地和抗噪能力强。大量数字仿真试验表明,选线结果准确、可靠。     

基于电压-时间型重合器的配电网单相接地故障自动隔离技术研究

提出了利用选线装置与电压-时间型线路重合器相配合,实现单相接地故障自动隔离与非故障区段自动恢复供电的新技术。讨论了选线装置与电压-时间型线路重合器的配合工作方式,通过第一次重合闸确定故障区段,通过第二次重合闸隔离故障区段。该技术能够快速选出故障线路并隔离该故障区段,有利于故障快速消除,提高系统运行的安全性、可靠性,同时为快速准确的故障定位创造条件。现场的实际运行充分验证了该技术的正确性与可行性。     

故障自清除型直流配电网新型双极短路故障元件识别方法

直流配电网内故障元件的快速、可靠识别及准确隔离是直流配电网的技术难点之一。针对故障自清除型换流器结合快速隔离开关的直流配电方式,该文提出一种无需检测线路两端电气量的故障元件识别方法。研究了基于网络结构及母线电气量的母线虚拟电压计算方法;利用母线虚拟电压在不同故障位置时的差异,研究直流线路故障的快速识别及定位方法,并提出利用换流器内子模块投切选择实现母线故障与线路端部故障的辅助识别方法。该故障元件识别方法仅利用换流器出口电流和母线电压实现全配电网的故障元件快速识别,而无需测量线路两端电气量,且不受配电网结构限制,兼顾了经济性和可靠性。     

行波小波系数极大值极性法接地故障选线研究

为正确确定故障线路,保证系统安全,提高供电可靠性,研究了配电网中单相接地短路故障时的暂态行波特性。分析变压器的暂态行波特性及其对母线行波电压和线路行波电流的影响表明,行波初始过程中母线电压及各线路电流暂态行波的小波系数的显著规律是故障线路电流暂态行波0模量初始波头的小波系数的极大值极性,总是与其它线路电流和母线电压相反。然后利用暂态行波的小波系数极大值极性特征构成了一种新颖的故障选线保护判据,即利用母线零序电压突变量判断单相接地的时刻,通过识别母线电压及各线路电流初始波头小波系数的极大值极性特征,判断故障线路。利用MATLAB建立了一个典型的配电网系统模型,仿真结果证明该选线算法的有效性,最后对该法的应用提出相关的建议。     

基于单相电流行波的故障选线原理研究

为解决小电流系统行波故障选线现场应用问题,提出了一种基于单相电流行波的故障选线原理:不管是故障相还是非故障相,故障线路单相接地故障相电流初始行波远大于非故障线路,且故障线路行波与非故障线路行波极性相反.该故障选线方法既不需要配备专用的零序电流互感器,也能克服两相或多相电流行波选线现场接线复杂且易于出错的不足;既能够满足电缆出线小电流系统的选线需要,也能满足架空出线系统的选线需要.仿真实验结果表明:所提方法是正确可行的.