配电网故障定位方法研究

随着对配电网供电可靠性要求的提高,及时发现配电网故障点H渐重要,对配电网的故障定位技术进行系统的研究。在配电网故障定位研究现状的基础上,对现有的各种配电网故障定位方法进行了总结,并分析了各种方法的适用范围及其优缺点。结果表明,不同的定位技术都有其自身的特点和使用范围,工程上应结合当地配电网的结构和现场条件综合选择合适的定位方案。     

风电场输电线路单相接地故障定位研究

为改善风电场因输电线路短路故障造成的弃风窝电现象,提出一种基于风电场特性和行波原理的多分支输电线路故障定位方法。利用大型风电场普遍采用接地变压器的特点,得出其故障区间判据;通过推导出一种修正行波波速计算方法(理论上为实际波速),解决了现有行波波速计算的缺陷;采用灰色模型(gray model,GM)提高原始数据采样率降低量化误差,进一步提升行波定位精度。使用PSCAD/EMTDC仿真验证本方法的有效性,可用于风电场输电线路故障定位中。     

基于阻抗分析的复杂配电网接地故障定位方法

现有方法定位配电网接地故障时,未考虑复杂配电网的特性,存在精准度低、定位时间长及与实际故障距离误差大的问题。提出了基于阻抗分析的复杂配电网接地故障定位方法,在分析复杂配电网阻抗特性的基础上,获取配电网传输线策动点阻抗与负载阻抗特性的变化关系,将其推广到配电网传输线不同连接阻抗中;将配电网络转换成抽象图,当末端变压器安装在图内配电网顶点时,一旦配电网发生故障,故障行波就会沿着配电网的线路蔓延到配电网的末端,此时对行波进行故障定位,完成复杂配电网接地故障定位。实验结果表明,通过不同支线的故障定位精准度测试、与实际故障距离测试和故障定位时间测试,验证了所提方法在复杂配电网接地故障定位时准确性更高、有效性更强。     

基于阻抗分析和行波分析的配电网故障定位方法

针对配电网中故障定位问题,提出了一种结合阻抗分析和行波分析的配电网故障定位方法。在考虑配电网不平衡性、中间负载、多分支和时变载荷的情况下,利用阻抗分析技术来估计故障点与测量点间的距离,根据故障发生前的电压和电流值来对负载变化进行补偿。然后,利用行波的时域和频域分析,根据行波特征频率和理论频率的相关性,在得知故障距离的基础上进一步确定故障位置。在一个大型且具有多分支的配电网模型上进行实验,结果表明,该方法的故障距离估计平均误差仅为0.018%,行波分析的故障判断平均准确率可高达68.9%。     

基于多端行波信息的配电网故障定位改进矩阵算法

针对配电网故障定位传统矩阵算法经济性、容错性、适用性方面的不足,提出一种基于多端行波信息的故障定位改进矩阵算法.该算法基于主干线两端与分支线终端高频率采样获得的行波信息,构建故障距离矩阵,根据矩阵性质界定故障区间,进而精确定位故障位置.考虑到故障信息畸变,对应不同情况对故障距离矩阵进行修正,并作降维处理形成误差矩阵,提...     

复杂配电网故障定位新矩阵算法

针对轨道交通复杂电网的多重故障问题,基于故障区域不存在流出该区域的故障过流的原理,提出了一种新的配电网故障定位算法,可对单一故障、复杂电网多重故障和馈线末端故障迅速做出定位,且在网络拓扑结构发生改变时算法的定位计算过程改变不大.并模拟计算了三电源配电网闭环运行时故障和轨交电网开闭环运行时故障.结果表明,该算法快速、有效...     

基于行波特征频率的配电网混合线路故障定位方法

为了避免架空线-电缆混合线路故障定位中波速折算和波头提取的问题,提出了基于行波特征频率和粒子群优化小波神经网络的故障定位方法。利用故障点暂态行波的路径特征频率与故障位置一一对应这一特点,采用小波多分辨率分析提取行波特征频率信息,构建小波神经网络拟合暂态行波各频段能量百分比与故障位置的关系,并用粒子群算法优化小波神经网络,从而提高了收敛速度和定位精度。仿真结果表明,该方法在复杂混合线路中有较高的故障定位精度,且基本不受故障类型、故障初始相角和过渡电阻的影响。     

基于分层结构神经网络的10kV配电网单相接地故障区段定位方法

针对10kV配电网单相接地短路故障发生位置难以确定的问题,提出利用配电网中的多源数据,通过构建分层结构神经网络进行故障区段定位的方法。首先提取各种类型10kV配电网的固有特征,在分层结构神经网络的聚类层根据配电网的这些固有特征,利用自组织映射神经网络进行聚类分析,得到不同类别配电网;然后在分层结构神经网络的训练层对各类配电网分别用广义回归神经网络对故障定位条件特征与结果特征进行训练,得到各类配电网的故障定位模型;最后将发生单相接地短路故障的配电网下属各区段故障定位条件特征输入至所对应的故障定位模型中,判断各区段故障情况,实现故障定位。实际算例分析表明,所提出的方法能快速、准确地找出10kV配电网单相接地故障发生的区段,且具有较好的容错性。     

基于灰色综合关联度的柔性直流配电网故障定位

为解决柔性直流配电网对故障定位的准确性和快速性要求高的问题,提出一种基于灰色综合关联度的柔性直流配电网故障定位方法。利用灰色综合关联度分析线路首末线模行波差动电流波形的相似性,通过求解最佳时移来实现故障定位。在Matlab/Simulink中搭建六端柔性直流配电网模型进行仿真验证,结果表明该方法可完成全线各类故障的迅速准确定位,并有一定的抗过渡电阻能力,适用于采样频率较低的情况,具有较高的可靠性。     

基于行波理论的多端故障定位方法研究

中性点经消弧线圈接地系统中,当发生单相接地故障时,由于故障信号微弱,持续时间短,很难进行准确的故障选线和定位。为了提高经消弧线圈接地系统的定位准确率以及适应性,在行波双端定位方法的基础上,提出了一种充分利用了测量信号的多端定位方法。为了反映短路的实际情况,加入了以Mayr电弧模型为基础的故障模型,分析了电弧模型对定位结果的影响。仿真结果表明,多端定位法比双端定位法准确,并且在测量装置采样精度低的情况下也能有较好的精确度。     

基于SR-WT的输电线路双端故障定位方法

电力系统中行波在传输过程中往往伴随着大量的高频噪声,导致进行故障测距时信号波头不易识别,从而产生测距误差。对此,提出一种基于随机共振和小波变换(SR-WT)的故障测距方法,即先通过随机共振处理含噪信号,将噪声的能量转移到行波信号上,从而实现初步减弱噪声信号提高行波信号的功能;再通过小波变换进一步分解得出所需行波信号波头信息,进而通过双端法进行故障测距。仿真试验结果表明,该方法能够在强噪声干扰下准确提取出所需的行波信号信息,有利于提高测距精度。     

基于自适应遗传退火算法的配电网故障定位研究

针对标准遗传算法易早熟收敛以及收敛速度慢的问题,提出了一种混合遗传算法（自适应遗传退火算法）用于解决辐射状配电网故障定位问题。该算法采用轮盘赌和最优保存策略相结合的选择机制,使得当前最优个体始终保持在种群里,并结合自适应交叉、变异概率,扩大种群的搜索范围,继而引入模拟退火算法,加快迭代后期算法的收敛速度。最后,通过对IEEE-33节点配电系统进行仿真计算,结果表明,该算法能够对单点和多点故障进行实时、准确地定位,并在故障信息畸变的情况下,也能快速地得到准确结果。     

基于正极性行波信号分析的配电网双端故障定位

针对仅利用传统双端定位法无法实现多分支配电网线路故障定位的问题,提出了通过检测一系列正极性行波(与初始行波同极性的行波)来实现多分支线路配电网双端故障定位的新算法。根据电压行波在故障点、不同分支线路末端及节点处的反射特性可知,与故障点有关的行波均为正极性行波。首先利用传统双端测距法确定故障分支线路,再通过小波变换对测量端检测到的各个波头进行极性特征分析并辨识其出现时刻,计算出各个正极性行波与初始故障行波之间的时间差所对应的距离,最后结合配电网各段线路的长度,可有效识别出与故障点有关的正极性行波,从而确定故障点的位置。经PSCAD仿真和MATLAB分析表明,新算法准确、有效,仅利用两个测量点即可对多分支线路配电网进行故障定位,且减少了设备、节约了成本。     

一种架空线——电缆混合线路的组合行波测距方法

为克服双端行波测距精度受电力线路长度误差及其两终端时钟同步偏差影响的缺陷,在分析混合线路故障行波传播特性的基础上,提出了一种混合输电线路的组合行波测距方法。该组合行波测距方法首先利用双端测距原理判定故障发生区段,然后判别各母线侧接收到的行波反射波的来源,最终利用单端行波测距方法计算架空线—电缆混合线路的故障距离。500kV架空线—电缆混合线路组合行波测距仿真计算结果表明,组合行波测距方法的测距精度明显高于传统测距方法的测距精度,可用于工程实践。     

架空线—电缆混合线路分布式故障测距方法

针对架空线—电缆混合线路的故障测距问题,提出了一种分布式故障测距方法,在混合线路各连接点及母线处安装三相故障电流检测装置,根据检测到的故障电流极性判断故障支路,再根据故障支路两端检测到故障电流行波的时间进行初步定位并进一步修正。该方法可在线计算出行波波速,并可分析出离故障点较近的检测点所检测到的第二个故障行波的来源。PSCAD仿真验证结果表明,该方法不受过渡电阻、故障类型等因素的影响,误差一般在100 m以内。     

基于小波包多尺度分析的多时间窗行波相关法

为解决行波相关法中时间窗宽度不固定影响故障测距可靠性的问题,提出了一种基于小波包多尺度分析的多时间窗行波相关法。首先,利用最大相关系数选取最优小波基,使得小波包滤波效果达到最佳;其次,以最优小波基为基底将故障信号进行小波包的多尺度分解和重构,由于小波包自身的变换特性,重构后的正反向行波初始波头的宽度随着尺度的增大逐渐变宽,将初始行波波头宽度作为行波相关法的时间窗宽度,此时行波相关法成为一个多时间窗的相关算法;最后,将经包络线处理的单极性正反向行波进行相关算法故障测距。多次仿真分析表明,所提方法消除了时间窗不固定对测距结果的影响,且在不同的故障距离和过渡电阻下均适用。     

基于多端故障信息的配电架空线故障定位方法

针对多分支结构的配电架空线路故障定位困难的问题,依照分层开展、逐步锁定故障位置的定位策略,提出一套基于多端故障信息的配电线路故障定位新方法。首先分析故障初始行波到达线路不同末端的时差关系,归纳出其与故障位置间的内在联系,提出基于位置观测矩阵的架空线故障区域判定方法;然后从T型架空线结构入手,研究故障初测速度与实际波速度间大小关系所指示的故障区段特征,并提出基于波速度比较的架空线故障选段方法;最后进行双端行波测距,确定具体故障位置。PSCAD仿真结果证明,该套定位方法仅通过对多端初始行波时差的处理分析,即可获取较为准确的故障位置信息,方便有效。为配电架空线路故障定位提供了一种新方法。     

基于HHT配电网不对称接地故障测距新方法

为了增加配电网不对称接地故障的测距精度,减少配电网故障导致的损失,提出一种基于HHT配电网不对称接地故障测距新方法。该方法应用Hilbert—huang变换提取故障零序电流在不同频率段内不同时刻的能量分布特征。应用遗传算法以故障分支、故障类型、故障距离、接地电阻和故障时刻为变量,以不同频率段内能量分布匹配程度为适应度函数,对Matlab／Simulink仿真所得各种不同故障条件下故障零序电流特征与原始故障信号进行特征匹配,利用遗传算法对故障条件进行自动搜索,以能量分布最为匹配的故障点作为输出,故障特征最为匹配的故障条件下的故障点位置即为输出的故障距离。该方法较大程度上提高了配电网不对称接地故障测距的准确性。     

基于电流变化的环状直流配电网故障定位方法

针对现有故障测距方法无法同时对单极接地故障和极间故障进行定位,以及利用电容放电阶段进行故障定位时忽略了多端换流站都会对故障点注入电流等问题,提出一种利用故障线路上的全电流分量对多端柔性直流配电网进行故障定位的方法.通过联立与故障点相邻两网孔的电压方程,从算法上解决了过渡电阻对求解故障位置的影响.在simulink中搭建...