基于模型识别光伏接入配电网线路纵联保护研究

光伏因受外界环境因素影响,输出功率存在间歇性和波动性。分布式光伏系统接入配电网会导致部分线路电流保护误动、拒动和灵敏度下降问题。在分析分布式光伏接入配电网故障特征的基础上,基于参数辨识理论对模型识别纵联保护原理进行改进与优化,提出光伏接入配电网线路保护判据。改进后的模型识别纵联保护方法将线路区外、区内故障均等效为不同的电感电路模型,根据线路故障时内、外部模型误差大小来区分区内、区外故障。通过PSACD/EMTDC仿真验证,该方法有效克服了光伏接入配电网分支电流的影响并且能够快速、准确地动作,从而验证了将模型识别纵联保护原理应用在光伏接入配电网线路保护的正确性和有效性。     

基于模量电容参数识别的永久性故障判别方法

为了提高电力系统并列运行的稳定性和供电可靠性,提出一种三相重合闸永久性故障判别方法.在输电线路发生短路故障且两侧断路器跳开后,该方法以并联电抗器电流作为已知量,瞬时性故障线模T形模型为参考模型建立参数识别方程,将电容参数作为待求参数,利用求解值与实际值的差异来区分永久性故障和瞬时性故障.瞬时性故障时,故障模型与求解模型...     

基于波形识别的永久性和瞬时性故障的判别

利用人工神经网络的波形识别功能解决了自适应重合闸中永久性故障和瞬时性故障的判别问题,并且提出“循环训练法”以改善神经网络的收敛特性,同时在提高网络的泛化能力方面也做了有益的探索。通过有导师的学习,结合超高压输电线进行仿真计算及数据训练,其结果表明：经充分训练的网络可正确而快速识别永久性故障和瞬时性故障,且不受故障点的位置、故障时的初相角、过渡电阻和系统运行方式的影响。     

一种配电网故障类型及相别的判别方法

提出了一种配电网单相接地故障判别方法。通过采集三相电压及中性点电压,计算特征向量的相角,将其经过判别逻辑来判别故障类型及相别。经模拟试验证明,该方法判据简单、采集量少、判别速度快、准确度高、安全可靠。     

一种主动探测式的配电网相间重合前永久性故障判别方案

针对配电线路相间故障后采用自动重合闸存在重合于永久故障的问题,提出一种采用附加电容的主动探测式配电网相间重合前永久性故障判别方案.通过预充电的附加电容多次定时限投切到跳闸后相间回路,利用三个相间回路放电电流衰减特性进行故障回路状态鉴别.任一回路放电电流衰减特性与其他回路放电电流衰减特性存在较大差异时,则该相间回路存在故...     

基于光伏自适应注入量的配电网单相接地故障保护方法

随着配电网中分布式光伏发电渗透率不断升高,配电网单相接地故障对设备和人身安全以及电网稳定的影响日趋严峻。但是,由于光伏短路电流受限、故障行为受控、输出特性耦合造成配电网故障过程具有多态性,可能使得中性点小电流接地配电网单相故障选线准确度进一步降低。文中提出了基于光伏自适应注入附加特征信号的配电网单相接地故障保护方法。兼顾光伏低电压穿越要求、故障识别需求和设备安全,提出了光伏自适应特征频率电流注入策略,解析了配电网中特征频率电流的分布,分析了馈线的特征频率电流的幅值特征和相位特征,提出了基于特征频率电流特征的配电网单相接地故障选线保护方法。算例表明,所提出的方法能够准确实现不同故障位置,以及不同过渡电阻下含光伏配电网单相接地故障的故障选线。     

分布式光伏电源接入对配电网影响

如今,电力能源已然成为世界发展中最重要的能源之一,世界各国大力发展经济,电力需求进一步增大。分布式能源的出现为解决这一棘手问题带来了新的希望,同时可再生清洁能源的综合利用更加符合现代化建设中的环保要求。其中,光伏发电单元是现在研究者关心的热点问题,其并网过程中可能对配网的电能质量带来较大的影响,所以研究光伏并网对其配网本身电压分布情况的影响具有重要的实际应用意义。     

基于波形相关性的带并联电抗器线路永久性故障判别方法

通过分析带并联电抗器的输电线路在单相接地故障不同故障性质下的故障特征,提出了基于最小二乘法的波形相关性的永久性故障判别方法.以瞬时性故障恢复电压阶段的等效模型为参考模型,通过时域波形相关性的方法得到故障相端电压计算值与实际值的相似度,利用相似度构造目标比例系数与整定值连续比较判断故障性质.该方法仅利用并联电抗器中的电流量及非故障相的单端电气量就可以实现故障性质的判断.大量仿真实验表明,该方法在不同运行条件下能够准确地判断出故障性质,即使在较大的模型参数误差情况下,也能实现永久性故障时断路器可靠不重合的目标.     

考虑含光伏接入的配电网故障特性研究

光伏并网系统接入配电网后,将会改变传统配电网的辐射结构,导致配网故障后相关电气量发生改变。针对光伏接入后对配电网故障暂态带来的新问题,通过PSCAD/EMTDC仿真软件,搭建了10 kV含光伏接入的配电网模型,从配电网短路故障位置、渗透率和故障类型3方面分析了光伏接入对配网故障短路电流的影响。仿真结果表明,光伏电源的接入会改变配电网的故障电流暂态特性,并且高渗透率接入时影响愈发显著。     

基于RLC模型参数辨识的配网电缆单相接地故障的单端时域测距方法

提出了一种基于RLC模型的配网电缆单相接地故障的单端时域测距方法。该方法利用配网电缆单相接地故障后的暂态信息并结合故障状态网络与零模网络,建立时域测距方程,实现故障测距,且对过渡电阻及其两侧的等值对地电容进行了辨识求值。该算法避免了故障后消弧线圈补偿使得稳态残流微弱、过渡电阻、故障初始角及中性点运行方式等因素对测距精度的影响。大量的EMTP数字仿真结果验证了该算法的正确性,且具有较高的测距辨识精度。测距平均误差在10 m内,最大相对误差小于0.113%,计算过渡电阻的最大相对误差小于1.637%,满足实际工程应用需求。     

利用分相开关探测的配电网永久性故障识别方法

针对自动重合闸盲目重合于永久性故障会给配电网带来二次冲击的问题,提出了一种利用分相开关探测式重合的永久性故障识别方法。瞬时性接地故障时,线路等效为电容模型,利用暂态电压电流通过最小二乘法求出计算电容值,计算电容值与实际值近似且基本不随时间变化。永久性接地故障下线路不符合电容模型,计算电容值可能为负且随时间变化剧烈。相间故障时,合闸一故障相,故障点的存在会使未合闸相的暂态响应产生差异,未合闸相之间存在较大的线电压暂态量。对于接地故障,利用模型识别思想构造了识别电容参数的永久性故障识别判据;对于相间故障,构造了利用线电压暂态量的永久性故障识别判据。PSCAD仿真结果表明,所提方法能够在不同故障位置、不同过渡电阻情况下准确识别配电网永久性故障。     

基于RTDS分布式光伏接入配电网的谐波分析

为了更好地研究光伏发电中电力电子装置对配电网谐波的影响,建立了基于实时数字仿真仪(RTDS)的配电网模型。针对几种典型接入方式的情况下,仿真计算三相逆变器对配电网谐波的影响。分析了光伏接入配电网上不同节点,光伏发电不同的出力量均对配电网谐波造成不同程度的影响。实验表明,光伏并网与大电网间的公共连接点之间的阻抗对谐波影响很大。     

基于金属护层模型参数辨识的电缆单相故障单端测距方法

电缆大部分故障均与金属护层相关,仅考虑缆芯电气结构参数的模型无法实现护层相关的故障测距。为解决配电网电缆单相故障测距困难的问题,提出了基于金属护层模型参数辨识的电缆单相故障单端测距方法。以配电网单相故障零模等效网络作为辨识模型,将故障距离、过渡电阻、对地电容作为模型的未知参数,利用电缆单相接地故障后缆芯和护层中的暂态信息并结合故障状态网络和零模等效模型,建立时域测距方程作为参数辨识目标函数,用最小二乘算法进行最优参数求解,得到故障距离。ATP-EMTP仿真结果验证了所提方法的有效性,且测距精度高。     

基于故障模拟进行配电网网架评估

在配电网馈线发生单一故障的情况下,其故障区段必位于两个相邻的开关之间,有故障电流和没有故障电流流过的开关其FTU 所采集的信息不相同,从而可以很方便地找到故障区域.但是,由于大部分配电网并没有实施配网自动化,使得配网运行的实时数据难以获得.基于此提出了通过模拟故障、潮流计算,寻找故障区域,并记录下为了隔离故障区域开关动作的个数,作为判断配电网网架结构的一个指标.     

配网抢修指挥故障研判策略研究

随着配网抢修指挥业务规范化水平的不断提升,有效的配网故障研判策略对于提升故障抢修效率具有重要作用。确定了配网故障研判的技术原则,分析构建了实现配网故障研判策略的技术支持系统架构。综合客户失电、低压线路失电、配变失电、分支线失电、主干线失电5个层次的故障研判逻辑,提出一种基于分层拓扑模型的配电网故障研判流程。实际案例的分析结果证明了所提策略流程的有效性。     

含分布式光伏的中压直流配电网接地故障暂态特性分析

针对分布式光伏接入直流配电网后故障电流分布呈现新特征的问题,以含分布式光伏的中压直流配电网为研究对象,分析直流母线发生单极接地故障时的故障暂态特征和影响机理。单极接地故障响应过程可以分为直流侧电容放电、光伏电源多回路供电、光伏电源续流以及电感续流4个阶段,并根据4个阶段的暂态特性推导得到了各故障阶段中各个变换器直流侧电容电压以及故障电流的时域表达式。通过分析故障电流的典型特征可以发现单极接地的故障电阻大小对故障电流的幅值和到达峰值的时间影响较大。最后在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建含分布式光伏的±10 kV双端供电型直流配电网仿真模型,验证了含分布式光伏的中压直流配电网单极接地故障暂态特性理论分析的正确性。     

基于三相不平衡的分布式光伏接入配电网的优化配置研究

为了准确分析分布式光伏接入导致的配电网不平衡,针对配电网三相不平衡,给出了一种基于分布式光伏接入配电网的优化配置。选择三个目标函数(光伏容量比、系统网络损耗、电压稳定裕度),并且建立考虑三相不平衡的分布式光伏多目标优化配置模型。为了解决粒子之间互不占优的问题,使用最小角度的多目标粒子群算法求解,通过算例验证模型和方法的有效性。结果表明,配电系统三相不平衡得到了有效改善。所做研究工作为我国分布式电源接入配电网的发展提供了参考和借鉴。     

基于接地故障比的不平衡配电网单相接地故障选相方法

为了解决传统故障选相方法可能因配电网不平衡度高或者高故障接地电阻而失效的问题,提出了一种基于接地故障比的不平衡配电网单相接地故障选相方法。首先建立了发生A相单相接地故障后接地故障比幅值和相位的解析表达式,通过将两个表达式对接地电导进行求导,并进行不同参数下的单调性分析,最终确定了发生A相SLG故障时零序电压幅值和相位的变化规律。然后将两种变化规律进行了整合,提出基于幅值和相位综合变化规律的故障选相方法。此外,还将A相的变化规律推广到B、C两相,并分析了欠补偿、过补偿和全补偿接地条件对所提方法的影响。最后通过Matlab仿真验证了零序电压变化规律和所提故障选相方法的有效性。仿真结果表明：在阻尼率为5%、三相不对称度为4.5%的4种工况下,传统故障选相方法均会失效,而所提方法能够保证故障选相的正确性。