基于Kaiser自卷积窗的相位比较式输电线路故障定位方法

长距离输电线路对地分布电容引起电流行波畸变,不利于行波初始时刻的准确标定,并且弧垂因素的累积加大了定位误差。为缩短行波双端间距,保证在基频波动环境下可靠定位,提高故障定位精度,提出一种基于Kaiser自卷积窗FFT相位比较式输电线路故障定位方法。该方法设置多个电流测量点,采用FFT程序求解电流故障分量的相位,比较相邻测点的相位差以判别故障区段;利用Kaiser自卷积窗优良可调的旁瓣特性,充分抑制FFT相位求解时的频谱泄漏效应,提高了相位比较的可靠性。理论分析了产生相位频谱泄漏的原因,阐述了Kaiser自卷积窗的旁瓣特性,最后通过仿真验证所提方法的正确性。结果表明方法可有效抑制频谱泄漏,相位比较可靠性高,基频波动下仍能可靠定位。     

基于相位比较的多端输电线路故障定位研究

当前的多端输电线路故障支路判定方法复杂、繁琐、不易实现。为此,提出一种基于相位比较的多端输电线路故障定位方法。该方法在输电线路上装设多个测点,将多端线路模型看作一条主干线路与若干分支线路的集合,通过加Kaiser窗的FFT算法,比较相应线路上测点之间的相位差,再利用非故障区间长度与两端测点检测到的故障行波时间差的比值求得波速,最后根据双端行波原理计算出故障点位置。该方法能够准确的判定出故障区间与故障相别,在克服T节点附近存在测距死区的基础上,消除了波速不确定对定位结果的影响。EMTDC仿真结果表明,该方法适用性强,定位精度高。     

配网自动化系统中小电流接地故障区段定位方法

中国中压配电网以架空线为主,多为小电流系统,单相接地故障占到电网故障总数的80%以上,但中国配网自动化系统基本上没有小电流接地故障定位功能,使配网自动化系统在提高可靠性的作用上大打折扣。给出一种小电流接地故障区段定位新方法,在线路上配置广域相量测量固定测点,获取小电流电网单相接地故障特征信息。基于测点相邻矩阵区段起始测点标识向量和故障路径标识向量概念,提出确定故障区间边界节点算法。物理模拟实验和挂网测试表明:该故障分区分段定位方法能够在线求解小电流接地故障段边界节点,缩小线路维护巡视范围。确定故障区间边界节点算法还可用于确定故障区相关负荷开关,为线路维护和馈线自动化提供依据。     

几种工频双端测距算法对测量误差的适应性研究

在准确获得输电线路参数和线路两端电气量的条件下,常用的工频双端测距算法均能够给出精确的定位结果。但实际应用中,电压互感器和电流互感器不可避免地存在测量误差,从而可能导致定位算法的精度降低甚至故障定位失败。在介绍和比较四种常用的双端测距算法原理的基础上,引入电流、电压互感器的测量误差并结合工程实际对该测量误差进行化简,在提出的几种典型的测量误差模式下,仿真比较了测量误差对各种双端测距算法测量精度的影响。仿真结果表明基于参数修正的 型线路模型的序电压比算法对各种测量误差模式的适应性更好。     

基于零序电流的单相接地故障定位系统

基于对称分量法对配电网输电线路发生不对称接地故障时零序分量进行分析,提出基于零序电流的配电网故障定位方法.基于零序电流的故障定位方法适用于中性点不接地系统发生单相接地故障时的故障定位,阐述零序分量的原理与特点,介绍零序电流采集系统的基本构成及对于零序电流的滤波放大处理方法,分析零序电流相位的提取与计算,最后总结了零序分量在相位法故障定位的特点及应用前景.     

几种工频双端测距算法对测量误差的适应性研究

在准确获得输电线路参数和线路两端电气量的条件下,常用的工频双端测距算法均能够给出精确的定位结果.但实际应用中,电压互感器和电流互感器不可避免地存在测量误差,从而可能导致定位算法的精度降低甚至故障定位失败.在介绍和比较四种常用的双端测距算法原理的基础上,引入电流、电压互感器的测量误差并结合工程实际对该测量误差进行化简,在提出的几种典型的测量误差模式下,仿真比较了测量误差对各种双端测距算法测量精度的影响.仿真结果表明基于参数修正的型线路模型的序电压比算法对各种测量误差模式的适应性更好.     

基于多点电流测量的输电线路行波故障定位新方法

为进一步提高当前行波法的定位精度,提出了一种基于多点电流测量的输电线路行波故障定位新方法.该方法使用多个电流测点将故障位置定位在相邻测点之间后,通过所提中间故障区域选择原则选出用于故障定位的线路段,再利用非故障段线路长度与其两端测点检测到的故障初始行波到达时刻的时间差之比在线测定出波速,最后根据双端行波定位原理计算出故障距离.在缩短线路故障区间的基础上进行故障点定位,减小了线路长度引起的定位误差,也使得故障电流行波信号衰减和畸变程度减小,有利于初始行波到达时刻的准确标定,同时波速的在线测定也消除了由于其不确定性造成的定位误差.仿真结果表明所提方法具有较高的定位精度.     

基于同侧电流变化的线路方向保护算法研究

在输电线路发生故障时,故障电流与正常运行负荷电流的相位变化存在一定的规律,利用此规律可以构成一种新的方向元件。通过上述对负荷电流与故障电流相位关系的定性分析,提出了一种基于同侧电流变化的线路方向保护算法,它通过判断故障前后的电流的相位关系构成了一种新型的方向元件,来判断故障区域。这种判别方法作为方向元件只用到了电流信息,可以应用于双端以及多电源的线路故障判断,尤其是电压过小时的故障判断,可以较好解决传统方法在电压过低时误判而导致误动的情况。通过大量的EMTDC/MATLAB仿真验证,表明这种新型的判别算法是正确可行的。     

基于同侧电流变化的线路方向保护算法研究

在输电线路发生故障时,故障电流与正常运行负荷电流的相位变化存在一定的规律,利用此规律可以构成一种新的方向元件.通过上述对负荷电流与故障电流相位关系的定性分析,提出了一种基于同侧电流变化的线路方向保护算法,它通过判断故障前后的电流的相位关系构成了一种新型的方向元件,来判断故障区域.这种判别方法作为方向元件只用到了电流信息,可以应用于双端以及多电源的线路故障判断,尤其是电压过小时的故障判断,可以较好解决传统方法在电压过低时误判而导致误动的情况.通过大量的EMTDC/MATLAB仿真验证,表明这种新型的判别算法是正确可行的.     

高压输电线路电弧故障单端定位时域法新解

根据长电弧电压电流波形,建立了电压方波电弧的理想电压－电流转换特性曲线和对应的电弧等效模型,对于单相接地和两相短路故障,给出了故障相电流故障分量与故障边界电流同相位的结论,并提出了利用高压输电线路单侧电压电流采样值对输电线路短路故障进行定位的一种时域新方法。大量故障测距数字仿真实验表明该测距算法具有较高的测距精度。     

固态短路限流器的研究与发展

概括了当今限流技术的基本工作原理、技术特点，并详细介绍了现有的各种固态限流器，诸如GTO开关型限流器、谐振式限流器、可变阻抗式限流器、具有串联补偿作用的限流器、无损耗电阻器式限流器、混合限流器、新型桥式固态短路限流器的拓扑结构及工作原理，综述固态限流器的国内外发展状况，同时提出在固态限流器的研究应用中亟待解决的问题。     

高温超导直流限流器的研究与应用综述

实现快速有效的故障限流是直流系统控制保护的关键技术之一,利用超导特性研制的超导直流限流器具有理想的限流性能,近年来得到广泛研究和持续发展.以超导模块呈现的限流效果为依据,归纳了现有高温超导直流限流器的主要类别和工作原理,阐述了超导材料对超导限流器限流性能和适用性的影响,梳理了超导限流器在直流系统中的接入方案,并结合超导直流限流器、换流器和直流断路器的配合关系,提炼了直流系统对配置超导直流限流器的性能要求,总结了超导直流限流器的演变规律,并指出其未来的应用趋势.     

新型磁控开关型故障限流器参数设计及模型机研究

基于饱和铁心型高温超导故障限流器拓扑,提出了一种适用于中高压电网的磁控开关型故障限流器结构。通过工作原理分析,论证了此拓扑结构的可行性,建立了限流器的数学模型和简化电路模型,推导出这种限流器系统的设计公式,并在此基础上研制了一台220V/50A限流器模型机。试验结果表明,该故障限流器具有快速、有效的故障电流限制作用,且具有结构简单可靠,运行控制灵活的特点。     

一种实用的双回线测距方法

提出了一套适用于双回线的故障选相和测距方法，该方法仅仅使用了系统单侧的电压和电流信息，并对这套方法进行了ＥＭＴＰ仿真计算，仿真结果表明，大多数情况下，本方案具有较高的测距精度，同时也证明了本方案的实用价值。     

基于LCL故障电流控制器的故障快速检测

相较于交流配电网,直流配电网存在故障电流限流、阻断和电能质量治理等多种问题。为减少直流系统中设备的数量,文中提出了一种基于LCL型多功能故障电流控制器拓扑结构,使其同时具备故障限流、故障阻断和电压调节功能。首先针对该拓扑结构,研究其在限流、阻断和电压调节等不同工作目标下的运行工作原理,分析LCL结构的滤波和限流复用过程,提出故障电流的快速检测方法。然后,通过对限流器件不同位置电压变化率和电流变化率的阈值匹配,实现双极故障、单极故障和高阻故障等多类型故障的快速判断。最后,搭建系统仿真模型,验证了该故障电流控制器拓扑同时具备调压、限流和阻断等功能,且能够快速检测故障电流。     

Analysis of ground fault current distribution along nonuniform multi-section lines

In case of a substation supplied by a combined overhead-cable line, most of the ground fault current flows through the cable sheaths and discharges into the soil surrounding the point of discontinuity, where cables are connected to the overhead line. In the paper a new method is presented for computing the ground fault current distribution in case of feeding line consisting of two or more different sections, i.e. part overhead and part underground cable. Besides the calculation of the earth current at the fault location, the leakage current at the transit/transition stations as well as at the overhead line towers can be evaluated, in order to ensure proper safety conditions. Based on the two-port theory, the method allows to take into account all the relevant conductively and inductively coupled parameters which take part to the fault current distribution. A computer program based on the proposed method has been developed and some application examples are reported.     

超导限流器研究与开发的最新进展

介绍了超导限流器的基本工作原理、技术特性、并详细介绍了饱和型、桥路型、电阻型、变压器型、混合型、三相电抗型、屏蔽型等7类超导限流器的结构及工作原理,综述了超导限流器的国内外发展状况,同时提出了超导限流器应用所持有的3个方面的研究课题。     

分布式发电条件下配电网故障区段定位新算法

分布式发电（DG）接入配电网后,配电网由单电源辐射状网络变成了分布电源供电的复杂网络,传统的故障区段定位算法不再适用。文中提出了一种基于故障电流的新型定位算法,首先基于DG渗透条件下配电网结构的搜索树,对故障通道进行判断搜索;然后利用搜索得到的与故障呈强相关状态的节点构建故障信息矩阵,利用基尔霍夫定律及相位比较原理执行相应的矩阵算法,进行故障区段的准确定位。该算法对网络初始结构及DG投切的变化具有一定的适应性;同时采用序电流加权和的综合电流量作为故障电流判据,提高了算法的灵敏度。通过对该算法的算例分析,验证了算法的正确性。     

基于故障分量的方向电流差动保护

针对全电流差动保护经大过渡电阻短路时灵敏性不足的缺点，提出了利用故障分量构成的方向电流差动保护新判据。该判据可以进一步提高保护对内部故障的灵敏性和对外部故障的制动作用，与其它保护判据相比其耐受过渡电阻的能力也有了显著提高。分析了其判据和动作特性，通过数字仿真证明了此新判据在500kV、300km单回输电线路末端单相接地短路能承受300Ω以上的过渡电阻。     

用波形拟合法识别变压器励磁涌流和短路电流的新原理

提出了一种利用波形特征区分变压器励磁涌流和内部故障的新方法。该方法基于涌流波形畸变严重的基本思想,能够利用较短的数据窗,预测出相应的标准正弦波,通过分析实际采样波形与标准正弦波的相似程度来区分变压器励磁涌流和内部故障。理论分析和EMTP仿真均表明：该方法数据窗较短,特征明显,识别正确,不受电流互感器饱和的影响等。