配电网非健全信息故障诊断及故障处理

为实现非健全信息下的配电网容错故障诊断和不确定故障定位条件下的故障自动恢复,将收到的故障信息与其他相关信息相融合,基于贝叶斯分析方法,估计出各个可能故障区域的故障概率,建立了配电网的层次模型,提出一种根据区域故障概率和层次关系并考虑开关拒动等因素的配电网故障自动恢复步骤.结合2个实例进行了详细说明,结果表明所提出的方法在故障信息误报、漏报或错报情况下都能得出有价值的故障定位结果,无论对于开环还是闭环配电网都能够实现故障自动恢复.     

基于错误逻辑区域检测的配电网容错故障定位

针对配电网故障定位所需的故障信号可能存在漏报、误报的情况,讨论了其对故障定位造成的影响,并提出了基于错误逻辑区域检测的容错故障定位方案。首先依据最小配电区域定义了错误逻辑区域的概念,再从是否定位到正确的故障区域、是否定位到错误的故障区域、是否找到了存在错误逻辑区域3个判定入手,基于错误逻辑区域的检测得出了不同类型定位结果出现错误的原因,制定了相应情况下修正定位结果的解决方法。实例分析验证了方案的正确性,处理过程简单,容错效果较好,具有较高实用价值。     

配电网具有容错性的快速故障定位方法研究

为实现非健全故障信息下配电网的快速容错故障定位,提出在终端开辟空间储存采集的三相电流信息,并上传主站。故障后,主站利用配电网故障后各馈线开关上报的遥信量各相故障报警信号之间,遥测量三相故障电流之间以及三相故障电流与各相故障报警信号之间的相关性,对终端设备上报的存在漏报、误报的故障报警信号进行修正。然后,提出通过分析配电网的拓扑结构,将配电网划分为独立的最小配电区域,并提出了综合最小配电区域端点上报的校正后的故障报警信号,快速实现故障区段定位的方法。结合具体实例对所提算法进行了详细的说明,分析表明该算法能有效校正漏报、误报的故障报警信号,快速实现配电网故障区段的容错定位。     

基于可信度的故障区段诊断方法

针对非故障树干上可能存在反向馈电的问题,利用故障指示器的拒动率和误动率,提出了一种基于可信度的故障区段诊断方法。采用基于可辨识矩阵和逻辑运算的属性约简算法对原始决策表进行了约简,分析了满足约简决策表条件下的区段故障可信度特点,把确定最大可疑故障区段问题变成寻找区段故障可信度极大值和递推计算局部范围内区段故障可信度。同时,利用图形构件的拓扑关系,研究了故障模式和反向馈电概率的自动生成方法,使基于故障指示器的配电网故障寻址系统具有通用性。     

新型基于故障指示器的配电网故障寻址方法

针对配电网故障寻址中经常遇到的多区段故障和故障指示器拒动误动等问题,提出了一种基于可信度的多区段故障诊断方法。采用基于可辨识矩阵的属性约简算法对原始决策表进行约简,根据约简决策表和故障指示器的实际状态将区段分为峰、谷、坡三种。在分析峰及其组合发生故障可信度的基础上,把故障指示器的理想状况与实际状况的最大匹配问题转化成峰的最佳组合问题。同时,提出了一种寻找异脉峰组及递推不一致故障指示器的尾部添峰法,使基于故障指示器的配电网故障寻址系统不仅诊断速度快而且通用性强。     

基于能量平衡的配电网传感器故障检测方法探究

配电网由配电设备和相应的传感测量网络组成,由于传感器自身可能出现故障,容易导致告警漏报或误报,这给配电系统的故障检测带来了困难,特别是难以区分馈线区段故障和传感器故障。针对配电网传感器故障检测问题,首先,提出了一种基于能量平衡的故障检测方法,给出了能量网络模型的构建和描述方法。然后,基于能量平衡这一基本物理定律建立电气测量数据之间的关联模型。该方法在没有馈线故障信息的情况下,利用传感器之间的相互校核,可以甄别配电网传感器故障。最后,利用仿真实验证明了该方法的有效性。     

暂态录波型故障指示器的单相接地故障研判应用

实际工程应用中,常采用暂态录波型故障指示器与配电自动化主站相配合的方法对配电网单相接地故障进行定位。本文针对现场暂态录波型故障指示器应用效果,对故障指示器安装过程中可能出现的反向、错相问题,提出了基于稳态特征的波形预处理方法,对故障指示器运行过程中可能出现的三相录波不同步问题,提出了总体最小二乘-基于旋转不变技术的信号参数估计(total least square-estimation of signal parameters via rotation invariance techniques,TLS-ESPRIT)波形同步校正方法,修正故障指示器录波波形,提升波形可用性。针对故障指示器采样频率较低、瞬时暂态波形特征误差较大等问题,提出了基于相关系数法的故障定位算法,提升主站单相接地故障定位准确性。最后,通过现场实际案例验证了文中所提方法能有效校正故障指示器录波波形、准确定位接地故障,提升配网接地故障处理能力。     

基于可达性分析的配电网故障指示器优化配置

针对配电网复杂的拓扑结构及潜在故障的未知性导致最优的故障指示器配置模型过于复杂且灵活性不高的问题,本文提出一种基于可达性分析的配电网故障指示器优化配置方法。首先,根据故障指示器的故障指示特性及已知的原始网络拓扑,利用可达性分析结合预想事故集对故障区段进行辨识,计算故障中断损失;其次,考虑配电网所需容错能力,建立优化筛选模型,以此获得配电网故障指示器优化配置最优解;最后,在实际10 kV中压配电网进行测试,验证在复杂拓扑及潜在故障未知情况下所提方法的有效性和实用性,结果表明,所提方法可以满足故障中断损失和投资运维成本之间的最优权衡。     

计及可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法

近年来,故障指示器凭借其接入灵活性和经济性被广泛应用于配电网故障定位中。然而全覆盖式地故障指示器安装配置方案投资成本高,规划方案不精益。文中提出一种基于故障信息变量的配电网可靠性评估模型;进一步给出一种基于混合整数线性规划的可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法,将可靠性指标作为约束放入优化模型中,在满足可靠性要求的前提下降低故障指示器的投资维护成本。基于IEEE 53节点系统的算例仿真结果表明,所提方法兼顾了故障指示器布点的可靠性与经济性,可以精确获得不同可靠性要求下的布点方案。     

配电网容错故障处理关键技术研究

为实现非健全信息条件下的配电网容错故障处理,提出了一种基于贝叶斯分析的方法,利用多相故障信息的相关性进行容错故障定位;针对永久性故障下的架空配电网,将重合闸过程中的故障信息进行融合得出更加准确的故障定位结果;在故障定位与隔离有误的情况下,融合恢复供电过程中的故障信息再次进行故障定位,并对故障处理结果进行修正控制。基于上述原理,提出了一个容错故障处理流程。结合3个实例进行了详细说明,结果表明所提出的方法在故障信息误报或漏报的情况下都具有容错能力,有助于最大限度地恢复健全区域供电。     

基于注入信号法的配电网单相接地故障自动定位算法

提出基于注入信号法的自动故障定位算法,以安装在馈线上的注入信号探测器为节点形成馈线的网络描述矩阵L,上传的注入信号探测信息形成故障信息矩阵G,G和L经过运算得到故障判定矩阵P。根据粗糙集理论,以故障馈线上的注入信号探测器为研究论域和条件属性,根据P形成故障判定信息表,用可辨识矩阵约简故障判定信息表得到核属性集合,核属性集合中的元素对应检测到注入信号电流的探测器,从而找到故障所在区段。该算法与故障馈线是否有分支无关,并提出了注入信号信息不完备时的解决方法。实际工程的成功应用证明了该算法的有效性。     

电网故障信息系统中的故障分析与判断

提出一种基于保护动作行为模型及电网故障特征的数据融合方法,用于实现故障信息系统中一次故障的关联识别;从保护装置故障信息汇总与分析、电网故障判断、线路两端故障信息融合等方面,重点阐述了保护动作信号一次故障关联、电网连续故障判断、故障报告汇总及双端测距实现等的应用。     

基于加权模糊时序Petri网络的电网故障诊断模型

提出了一种基于加权模糊时序Petri网络(FTPN)的电网故障智能诊断模型,该模型主要包括停电区域识别、可能故障元件加权FTPN建模、故障元件集求解、保护/断路器动作情况判定4个部分。介绍了故障差错告警差错信息的分类以及故障告警信息时序特性,研究了断路器动作信息及网络拓扑关系,结合广度优先搜索,得到了停电区域识别方法。最后,以新英格兰10机39节点系统为例,建立了母线和线路加权FTPN故障诊断数学模型,并给出该系统的总体结构,结果表明该模型能够快速故障定位,准确提供保护和断路器动作评价信息。     

改进Tabu优化算法在地区电网故障诊断的应用

基于优化算法的电网故障诊断是将电力系统故障诊断描述为优化问题后用优化方法求解。提出了基于改进Tabu搜索算法的电力系统故障诊断的新方法。以覆盖集理论为基础, 把电力系统警报处理问题表示为0-1整数规划问题, 并引入了一种新的评估指标,确保了全局最优解,并极大地满足了电网实时性的要求。最后用一个全新算例来证明计算结果的可靠性与快速性, 结果表明以改进TS为基础的方法能够满足地区电网故障诊断的要求。     

基于暂态零序电流图像识别的配电网单相接地故障区域定位

为了提高配电网单相接地故障的定位准确率,提出一种基于暂态零序电流图像识别的配电网单相接地故障区域定位方法。通过PSCAD实现故障仿真,构建卷积神经网络(CNN)学习所需图像集。根据单相接地故障的两值性和分化性特征,基于Python编程进行图像预处理,采用VGGNet11网络结构对预处理后的字节形式故障样本进行训练,得到故障区域定位模型,并可视化分析模型分类效果。典型10 kV配电网模型数字仿真及现场试验均表明,所提方法能够准确实现故障区域定位,不受系统接地方式、故障电阻和初始相角的影响。可采用暂态录波型故障指示器采集线路暂态零序电流,信号获取方便。     

一种提高分布式馈线自动化故障判定可靠性方法

为解决分布式馈线自动化故障判定过程中的可靠性问题,提出了配电网开关分组模型,依靠开关分组模型研究了开关拒分情况下的故障处理过程,并给出了一种基于逻辑运算的故障处理原则。对开关一次重合闸原则进行了补充,有效避免了开关拒分情况下的故障隔离范围扩大。对开关拒合情况进行了分析,增加了一种开关拒合情况下的二次重合功能,有效避免了开关拒合情况下的故障隔离范围扩大。分三种情况研究了相邻开关通信故障下的故障处理过程,并给出了一种统一的故障判定方法。对开关保护信号失灵分为互感器偶然性干扰及永久性故障分别进行了分析,研究表明偶然性故障对故障隔离无影响,永久性故障将导致故障隔离范围扩大。给出了实例分析,表明所提方法可行。     

风电机组发电机轴承电腐蚀故障的分析诊断

电腐蚀故障是风电机组发电机轴承的常见故障模式,电腐蚀故障通常分布在整个轴承滚道上,产生的振动响应信号中故障冲击特征往往不如局部故障明显,因此容易被忽视。针对电腐蚀故障振动信号的这种特点,采用一种最小熵解卷积方法对振动信号进行预处理,增强信号中的故障冲击成分。然后再应用包络谱分析方法提取故障特征信息,以提升故障诊断的效果。论述了最小熵解卷积方法的基本原理和实现流程,将该方法应用于一台实际风电机组发电机轴承的电腐蚀故障诊断中,通过对实测振动信号的分析处理,实现了电腐蚀故障的识别诊断,验证了最小熵解卷积方法对故障信息增强的使用效果。     

不接地系统单相断线故障分析及区段定位

由于绝缘导线的应用,配电线路断线故障发生概率增大,现场缺乏有效的检测技术措施。针对不接地系统,建立了单相断线不接地故障模型。在考虑断线位置、故障线路对地电容占系统总对地电容的比例和负载阻抗的大小及其分布等因素的影响下,分析了中性点偏移电压、断口前后相电压以及线电压的变化规律。根据相电压和线电压的变化规律分别提出单相断线不接地故障区段定位的方法。所提方法可利用配电网自动化平台或者故障指示器系统实现,提高了断线故障区段定位的可靠性和适应性。最后用Matlab仿真验证了方法的正确性。     

基于整数线性规划的配电网故障定位容错算法

为了提高配电网馈线故障定位的速度和容错能力,提出一种基于整数线性规划模型的配电网故障区段定位容错算法。将各馈线终端单元(Feeder Terminal Unit, FTU)的漏报、误报状况和馈线状态作为决策变量,基于最小故障诊断集理论,建立计及FTU漏报、误报信息的故障定位模型。针对逻辑运算在求解大规模配电网故障区段时建模复杂、算法受限的问题,构建基于代数关系运算的开关函数,并提出一种逻辑关系线性化策略将约束条件线性化。所建模型采用具有良好数值稳定性的常规优化方法进行决策,以保证解的全局最优性。仿真算例表明,所提方法定位准确高效、容错性强,在正确定位故障馈线区段的同时能获取具体节点的漏报、误报状况,适用于多节点过流信息发生畸变的大型配电网络。