基于小波包能量相对熵的配电网单相接地故障区段定位

配电网发生单相接地故障时,故障点两侧暂态零序电流波形差异较大,在不同频率下的能量分布不同。结合信息熵和小波包分解,定义了具有对称性的小波包能量相对熵来识别此差异,实现故障区段定位。对馈线自动系统中沿线安装的FTU或其他测量装置获得的暂态零序电流进行小波包分解,获得其频谱能量分布特性,再计算各区段两端暂态零序电流的相对熵,比较计算结果,熵值最大的为故障区段。通过选用暂态零序电流能量最大的数据段来计算相对熵,可以避免采样不同步的影响。该区段定位方法不受过渡电阻、故障位置和故障角的影响,通过仿真分析验证了方法的有效性。     

基于近似熵的小电流接地系统故障区段定位方法

提出了一种基于暂态零模功率近似熵的故障区段定位方法。该方法在计算出各检测点暂态零模功率近似熵值的基础上,通过求取近似熵比例因子数值与控制主站中事先设置的阈值进行比较,若该因子值大于阈值,则判定为健全区段;若小于阈值,则判定为故障区段。大量的ATP仿真实验表明,无论是中性点不接地系统还是经消弧线圈接地系统,对于任意初相角和过渡电阻值时,该方法均能有效判定出故障位置,并且在5 000 Ω高阻接地故障时,仍然有良好的表现。通过比例因子之比曲线衡量阈值设定时裕度的大小,最终确定该故障定位方法在各初相角条件下的最佳性能工作区间。     

基于广义S变换能量相对熵的小电流接地系统故障区段定位方法

小电流接地系统发生单相接地故障后,系统中产生特征较为丰富的电气暂态量。针对健全区段两端的暂态零序电流相似度高,而故障区段两端暂态零序电流差异较大的特点,提出一种基于暂态零序电流的广义S变换能量相对熵的故障区段定位方法。首先,以暂态零序电流作为故障特征量,根据零序电流突变量确定各检测装置上传数据的起始时刻。然后,对馈线上各装置上传的暂态零序电流进行广义S变换,得到其时频矩阵。最后,利用能量相对熵表征各区段两端信号的差异,通过计算比较,确定熵值最大的区段为故障区段。该区段定位方法适用于不同故障点位置、不同故障角、不同过渡电阻情形下的故障定位,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于S变换特征频率序列的小电流接地系统故障区段定位方法

提出了一种基于特征频率序列经多重组合方式判定的小电流接地系统单相接地故障区段定位方法。该方法对一条馈线上各检测点的暂态零模电流纯故障分量经S变换,以暂态能量最大时对应的频率点为基准,选取出特征频率序列。将一整条馈线作为系统,求取出任意相邻两检测点的暂态零模电流能量相对熵值。采用多重组合方式对求取的的熵值进行比较,待所有组合方式比较完毕后,将出现次数最多的“可能故障区段”判定为故障区段。采用相对熵值衡量波形的差异性,特征效果明显;运用多重组合方式进行判定,可提高定位结果的可信度。     

基于S变换特征频率序列的小电流接地系统故障区段定位方法

提出了一种基于特征频率序列经多重组合方式判定的小电流接地系统单相接地故障区段定位方法。该方法对一条馈线上各检测点的暂态零模电流纯故障分量经S变换,以暂态能量最大时对应的频率点为基准,选取出特征频率序列。将一整条馈线作为系统,求取出任意相邻两检测点的暂态零模电流能量相对熵值。采用多重组合方式对求取的的熵值进行比较,待所有组合方式比较完毕后,将出现次数最多的"可能故障区段"判定为故障区段。采用相对熵值衡量波形的差异性,特征效果明显;运用多重组合方式进行判定,可提高定位结果的可信度。     

基于近似熵的中性点不接地系统故障区段定位*

提出一种基于暂态零序电流近似熵算法的故障区段定位方法.首先提取沿线各检测点暂态零序电流波形前1/4周期数据;然后通过计算其近似熵值及相邻检测点近似熵值比值,为判断故障区段设定阈值;最后通过MAT-LAB/Simulink建立10 kV中性点不接地配电网模型进行仿真分析,验证了该方法的有效性,且不受故障初相角、接地电阻的影响.     

基于小波相对熵的变电站直流系统接地故障定位方法

变电站直流系统的状态直接关系到变电站的正常运行,为了对变电站直流系统出现的接地故障迅速定位,提出了一种基于小波相对熵的直流系统接地故障定位新方法。该方法首先应用小波包变换对直流系统各支路的漏电流进行分解,然后引入小波相对熵理论,以直流系统正常运行情况下,从各支路采集到的漏电流的频谱特性为参照序列,计算直流系统发生接地故障时各支路的小波相对熵,最大小波相对熵对应的支路即被定位为发生接地故障的支路。然后在PLECS软件中搭建模型进行仿真试验,仿真结果表明,该方法能够准确定位变电站直流系统出现的接地故障,同时对于绝缘性能有所降低的变电站直流系统也有着良好的适用性。     

基于频谱序列峭度分析的小电流接地故障区段定位研究

针对基于暂态重心频率的配电网故障区段定位方法在故障点下游存在重心频率选取困难的不足,提出对故障监测点零序电流分量的傅里叶频谱分析序列进一步采用峭度分析。对于故障点上游区段,零序电流暂态重心频率分量幅值远高于次谐振频率分量幅值,其频谱分析图近似单一冲击形状,从而峭度计算值较大。对于故障点下游区段,零序电流分散分布在各个谐振频率分量上,其频谱分析图成多冲击形状,从而峭度计算值较小。因此,利用相邻两监测点峭度计算值的最大差值即能判定故障区段。大量ATP/EMTP仿真证明所提方法在故障点下游暂态重心频率不明显时仍能有效判出故障区段,可以作为暂态重心频率判据的补充。     

基于KNN和多电流特征的配电网接地故障区段定位方法

为解决配电网单相接地故障区段定位难题,提出一种基于KNN和多电流特征的配电网接地故障区段定位新方法.故障点上游区段和故障点下游以及健全区段的相电流和零序电流的幅值、极性以及相似性等均存在差异,同时将相电流和零序电流的突变量作为故障区段的识别依据,提高了区段定位的准确率.针对识别判据的阈值设置困难的问题,提出利用KNN自...     

基于暂态零模电流近似熵的小电流接地故障定位新方法

提出一种通过计算暂态零模电流近似熵确定小电流接地故障区段的新方法.该方法以故障点两侧暂态零模电流波形差异较大为基础,分别求取沿线各检测点暂态零模电流的近似熵.健全区段两端暂态零模电流近似熵基本相同,其近似熵之比接近1;故障区段两端暂态零模电流近似熵差异大,其近似熵之比(数值小的与数值大的之比)最小,利用此特征可以确定故障区段.该方法数据传输量小,各检测点不需要精确时间同步.最后通过仿真和现场试验验证了该方法的正确性.     

一种小电流接地系统故障定位新方法

针对小电流接地系统故障定位难的问题,提出了一种利用暂态零模功率的馈线自动化系统故障定位新方法。该方法利用故障位置同侧两点的暂态零模功率波形相似,相关系数接近于1;而故障位置两侧两点的暂态零模功率初始极性相反、波形差异大、相关系数接近于0这一特征。通过求取的相关系数值与阀值进行比较,若大于阀值,判为健全区段;若小于阀值,则为故障区段。得出了不同电压初相角与不同过渡电阻时的相关系数值。通过求取相关系数的最大值,避免了FTU数据采集不同步引起的计算误差。ATP仿真验证了该定位方法的有效性。     

小电流接地系统故障定位方法综述

介绍了国内外电力系统中性点接地方式的现状和小电流接地系统发生单相故障的特点,详细阐述了小电流接地系统故障定位的方法,深入分析了定位原理,比较了各种方法的优缺点。指出了当前小电流接地故障定位存在的主要问题,并给出了小电流接地故障定位研究的几点建议。     

谐振接地系统故障区段模糊信息融合定位方法

分析谐振接地系统零序电流的分布规律,提出两种单相接地故障区段定位方法：区段零序电流比值法及并联中电阻法。区段零序电流比值法采用故障后相邻两区段稳态零序电流有效值的比值作为判据;并联中电阻法采用归算到同一零序电压下中电阻投入前后的区段零序电流变化量作为判据。采用单一判据存在故障区段定位盲区及误判的情况,应用模糊理论,分别构造两种方法的隶属函数及加权系数,采用加权系数法实现两种判据融合。对不同线路形式、不同过渡电阻及不同接地点位置情况下所做大量仿真的结果表明该方法的有效性,算法简单且不存在盲区。     

基于LCD能量相对熵的小电流接地故障选线方法

针对小波变换不具有自适应性、易受小波基种类影响的问题,及经验模态分解EMD（empirical modal deco-mposition）存在的模态混叠现象,提出了一种基于局部特征尺度分解LCD（local characteristic-scale decomposi-tion）和能量相对熵的故障选线新方法。首先利用具有自适应性、抗混叠性的LCD对各线路暂态零序电流进行分解,计算各频带暂态能量;再结合能量相对熵对信号间的细微差异进行识别放大,根据各条线路综合能量相对熵的大小进行选线。通过在Matlab仿真平台上搭建具有5回出线的10 kV线缆混合配电网发生单相接地故障的模型,验证了所提方法不受故障合闸角、故障距离和过渡电阻的影响,可实现正确选线。     

基于小波包的配电网单相接地故障选线新方法

应用小波包分析提出了一种基于“故障-能量”诊断模式的配电网单相接地故障选线新方法,它根据被分析信号的特征合理选取小波基和频带宽度,应用低频带信号的小波包分解系数能量与重构系数能量比值的偏差模,构成故障选线判据。该方法适用于5%～10%补偿度的各种结构配电网,不受线路长度和短路时刻的影响,抗电弧过渡电阻能力强。考虑不同短路时刻、不同接地电弧电阻、不同线路长度、不同补偿度等多个因素,对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真,仿真结果证明了该算法的有效性、正确性。     

基于零序电流幅值连调的小电流接地系统故障区段定位方法

为提高小电流接地系统中利用故障稳态特征实现故障定位方法的准确率和抗过渡电阻能力,提出基于零序电流幅值连调的单相接地故障区段定位方法.通过注入信号逐次调控中性点电压,结合各检测区段零序电流特征与过渡电阻、调控系数大小的关系,确定调控范围.不同程度地放大故障特征,获取零序电流幅值稳态量.通过叠加特征增强量与设定阈值比较,从...     

基于小波包的小电流接地系统故障选线的新判据

分析了故障选线的现状和基于小波包选线方法的优势及不足，提出了一种基于小波包的接地故障选线的新判据：先根据能量最大原则确定暂态电容电流最集中的特征频带，再比较各条线路特征频带的模最大值和零序电压首半波的极性以确定故障线路。该判断过程简单，抗干扰能力强，并且能够在只有2回线路的情况下选出故障线路。仿真结果表明，该判据不受接地条件和接地方式的影响，能够更准确可靠地选出故障线路。     

小波包在配电网单相接地故障选线中的应用

应用在卓越尖空间皆具有良好聚焦特性的小波包,以适当频率带宽,对故障后暂态电气量进行分解。对于中性点接地方式不同的配电网,按照能量的观点,选择不同的频带来实现故障选线。基于选出的故障选线时频窗,提出了一种新的选线判据：以波形识别作主判据,以模值比较作副判据,经逻辑排序,最终给出邦联选线序列。理论及大量的ＥＭＴＰ仿真表明：该选线方法可以准确、可靠地实现单相故障接地选线,适合于接地方式不同的各种配电网,     

基于FCM聚类的小电流接地系统故障区段定位

提出了一种基于FCM聚类的小电流接地系统的配电网故障区段定位方法。小电流接地系统发生单相接地故障后一段时间内,故障点上下游同侧暂态零序电流波形具有高度相似性,而异侧的波形则不具有相似性。通过构造暂态零序电流幅值序列表征这一特性,采用FCM聚类算法划分故障点上下游区段来实现故障区段定位。该方法仅需故障线路上测量点上传幅值序列,一定程度上降低了测量点的通信压力。仿真试验表明,所提出的方法能够准确定位出故障区段。     

基于暂态行波的小电流接地系统故障定位

小电流接地系统发生接地故障时,故障电流的稳态分量较小,导致许多基于稳态分析的接地选线装置效果不佳,故障定位不准确.分析了小电流接地系统单相接地时故障线路与非故障线路的零序电流特征,介绍了小波变换、信号奇异性检测及行波测距原理,提出了利用小波变换提取暂态分量作为依据的故障选线方法,该方法对接地故障的暂态分量进行小波变换,通过比较变换后零序电流模极大值的大小和极性判别出故障线路,进而实现行波测距故障定位.MATLAB仿真结果表明,该方法能够准确、可靠地实现故障定位.