小电流接地系统故障选线算法综述

小电流接地系统是配电网普遍的接线方式,由于中低压配电网的中性点不直接接地和受馈线分布电容的影响,在任一馈线发生单相接地故障后,在其他馈线上会产生潜供电流,这给故障选线和配网保护造成很大困难,国内外学者对此进行了广泛而深入的研究并取得了大量的成果。本文在大量阅读相关文献的基础上对小电流故障选线算法进行了一个归纳和综述,并分析各算法的优缺点,最后提出了最为普遍的中性点经消弧线圈接地系统中故障选线的推荐算法。     

小波分析在小电流接地系统故障选线中的应用

提出一种比较各条线路的暂态零序电流高频分量进行故障选线的方法。对不同的小电流接地系统，选用由Prony方法计算出的高频分量频率，从而更有效地利用暂态电气量。应用在时频空间具有良好聚焦特性的小波包，以适当频带宽度，对故障后暂态量进行分解。仿真结果表明，该选线方法故障特征明显，可以准确地实现单相故障选线。     

小电流接地系统故障选线法的分析

介绍了小电流接地系统发生单相故障时的故障特性,分析了主动式选线、被动式选线以及综合选线的原理、应用条件及优缺点,并对其发展现状进行了归纳总结,指出利用神经网络、小波变换等信号处理技术的综合选线法在理论和仿真阶段获得了很大进展,但还需要在如何提高装置的容错性和抗干扰能力等方面寻求突破。     

小电流接地系统故障选线的一种新方法

小电流接地系统的故障选线一直备受供电部门关注.分析了中性点不接地系统单相接地故障及其选线存在的问题,并在此基础上提出了一种新的选线方案,即基于TVS的可控短路方案.利用MATLAB/Simulink进行仿真,结果表明该方法不仅能够弥补传统选线法的不足,而且具有一定的优势.     

RBF网络在小电流接地系统故障选线中的应用

如何准确实现故障选线是小电流接地系统长期存在的难题,现有的选线方法和装置,都存在着许多不足。针对这种情况,以理想的建模为背景,以提高小电流接地系统的故障选线准确率为目的,提出了基于RBF神经网络的故障选线方法。RBF神经网络是一种局部逼近的神经网络,选取高斯基函数作为RBF基函数。文中在理想情况下建立一个模型,选取各条线路的零序电流、零序有功和零序无功作为输入的特征电气量,保证了故障线路特征选取的一般性;然后利用RBF神经网络强大的自适应、自学习能力,对电气特征量进行训练,保证了其快速的收敛性以及选线的准确性。文中的仿真结果表明,利用训练好的RBF神经网络可以实现故障选线,不但准确而且可靠,具有一定的可行性。     

网络化虚拟仪器在小电流接地系统故障选线中的应用

我国大多数配电网均采用中性点不直接接地系统,即小电流接地系统,包括中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。当发生单相接地故障时,由于故障点电流较小,而且不影响对负荷的正常供电,一般允许继续运行1～2h。但随着馈线的增多,电容电流也在增大,长时间运行易使故障扩大成两点或多点接地造成短路,弧光接地还可能引起全系统过电压,损坏设备,破坏安全运行,应及时选出故障线路给予排除。小电流接地系统单相接地故障选线装置的研究已经持续了将近20年,但是应用一直不是很理想。     

小电流接地系统故障选线算法综述

从80年代我国出现自动调谐装置和自动补偿装置以来,关于选线算法的研究得到广泛的关注。对目前比较流行的选线方法诸如零序电流方向、群体比幅比相、注入法等进行了分类讨论,并指出了接地选线研究的难点。     

小电流接地系统故障选线的一种新方法

小电流接地系统的故障选线一直备受供电部门关注。分析了中性点不接地系统单相接地故障及其选线存在的问题,并在此基础上提出了一种新的选线方案,即基于TVS的可控短路方案。利用MATLAB／Simulink进行仿真,结果表明该方法不仅能够弥补传统选线法的不足,而且具有一定的优势。     

基于暂态零序电流的小电流接地系统故障选线装置

文中分析了目前电网中应用的小电流接地系统故障选线装置存在的问题,分析和探讨基于暂态零序电流的小电流接地系统故障选线装置的特点。     

零序电流比例增量法在小电流接地故障选线中的应用

通过对小电流接地系统电路特点的深入研究发现,故障后在各条支路上流动的零序电容电流只决定于系统的零序电压与支路的对地电容,而不决定于故障发生在哪条支路上,且故障发生前后的支路对地电容几乎不变。非故障支路上流动的是零序电容电流,故障支路上流动着的是零序电容电流与接地电流的叠加。正是基于这一分析结果提出了一种零序电流比例增量法,定义了基准零序电流比例系数序列和参考基准电流分度系数等中间参量。其工作特点是可以剥离各支路的零序电容电流,并通过比较剥离后各支路增量的最大者,即故障支路。进一步的仿真表明该法稳定可靠,具有良好的适应能力。该法对其他判别法提高判别精度也有帮助。     

注入半波直流的小电流接地故障选线定位方法

小电流接地故障选线定位问题是一直没有得到彻底解决的技术难题,判据特征量小是制约该问题的瓶颈。以增大判据特征量为思路,根据故障时配电网中性点对地电压的变化规律,提出从接地变压器一次侧中性点向故障系统注入较大的半波直流电流作为判据。详细分析了注入半波直流选线定位原理及其抗过渡电阻能力。经分析,注入的半波直流电流不影响配电网的正常运行,以满足半波直流电流的检测精度为条件确定注入电流的大小,中性点不接地和消弧线圈接地系统均适用且具有较高的抗过渡电阻能力。基于该原理的选线定位装置已投入现场试运行两年多,选线准确。     

配电网单相接地故障处理保护化关键技术

为了提高中性点非有效接地系统单相接地故障处理能力,论述了变电站内外单相接地保护化的实现方式。探讨了跳闸延时时间、重合闸后故障性质判断、零序电压变化暂态过程影响的克服、间歇性弧光接地的处理、相继故障处理等关键技术问题及其解决途径。阐述了构筑消弧线圈系统、站内单相接地保护和调度自动化系统自动推拉组成的单相接地故障处理三道防线的概念,提出了依靠现场系统测试来保障单相接地保护应用效果的方法。结合西安市三环以内56个变电站单相接地保护化改造案例及其成效,说明所建议方法的可行性和有效性。     

中性点不接地系统单相接地故障定位新方法

提出了基于模糊信息融合的中性点不接地系统单相接地故障定位的新方法及其实现。该方法融合电流注入原理和零序电流幅值比较原理来应用模糊计算和模糊推理实现定位。针对有分支的复杂树形电网,进行分层定位处理,将复杂线路分解为简单线路进行处理。这种方法与传统的定位方法相比具有显著优势,故障定位准确性高,易于实现且适用于复杂树形电网。     

模糊数学在小接地电流系统中的应用

电网发生小接地电流单相短路的机会很多 ,约占总故障的 70 %～ 80 % ,所以电网的单相接地故障的处理就显得很重要。由于小接地电流系统信号极其弱小 ,再加上信号放大设备自身的电路造成的噪音 ,以及环境温度的影响 ,很可能把零序信号淹没 ,因此小接地电流系统是信息不完整、不精确的系统。提出了模糊理论应用于小接地电流系统的故障诊断 ,把线路的质量 ,经济性考虑进去 ,能够收到良好的效果     

基于分布式行波检测的配电网单相接地故障定位方法

为解决复杂树型配电网长期存在的单相接地故障精确定位难题,分析了故障行波模量的传输特性,提出了一种基于两种行波原理组合的故障定位新方法。该方法首先建立多端定位算法查找故障主干线路,缩小故障定位范围;然后提出基于行波模量时差的双端定位算法,利用行波线模分量与零模分量的行波传输时差准确计算故障距离;最后,综合利用多端与双端定位结果确定故障精确位置。经仿真验证,该方法仅需在部分配电线路末端安装行波定位装置即可实现配电网全网线路的精确故障定位,有效节省了装置投资成本,具有数据处理量少、算法实现简单等优点。     

基于RTDS的小接地系统单相接地故障选线方法比较分析

小接地系统发生单相接地故障的几率很高,目前针对该故障的选线方法有很多种。在RTDS上建立一个小接地系统,在其线路上模拟各种典型故障,测试各种选线方法对故障线路判别的正确与否,选出一个最适合用于小接地系统单相接地故障选线的方法。     

利用空间电磁场感应检测小电流接地故障

针对架空线路小电流接地故障信号不易获取的问题,提出一种利用电磁场感应实现非接触式故障检测的新方法.对三相架空线路周围故障前后的电场和磁场特征进行了深入研究,发现线路下方水平磁场与零模电流基本成比例关系,垂直电场与零模电压基本成比例关系.利用电磁场传感器感应水平磁场和垂直电场可以获取零模电流和零模电压信号,利用获取的故障信号,提取故障特征,可以实现小电流接地故障选线与定位.提出了现场应用方案和需要解决的若干关键问题,最后通过仿真验证了该方法的正确性.     

采用仿射不变矩的谐振接地系统故障选线方法研究

对谐振接地系统单相接地故障特征的分析表明,单相接地初始阶段故障线路与健全线路间的零序电流波形相似度低于各健全线路间的零序电流波形相似度,且故障初始时刻故障线路与健全线路的零序电流极性相反,高阻接地时该结论仍成立。仿射不变矩恰能反映各零序电流波形的整体形状特征和极性关系,且不受波形平移、旋转和缩放等仿射变换的影响,抗干扰能力强。对从各故障暂态零序电流波形图中提取的仿射不变矩特征量进行谱系聚类分析,并计算聚类有效性指标,选取聚类有效性最高的聚类树实现故障选线。各种故障工况的大量仿真表明,该选线方法适应性好,可靠性高。     

超高压电缆故障测寻实用方法研究

提出了一种利用超高压电缆两端的故障录波数据进行故障测距的新方法,该方法比较充分地考虑了超高压电缆线路分布电容大的特点,利用递推法在算法上模拟实际线路的电压、电流分布,以提高定位精度。该方法不要求双端数据同步,不受线路两端系统阻抗和过渡电阻的影响,不存在伪根判别问题,易于实现。仿真结果显示这种算法具有较高的测距精度和实用价值。     

谐振接地电网故障选线相关分析法

对于谐振接地电网,发生故障前,故障馈线与健全馈线零模电流中的不对称分量具有较强的相似性,它们之间的互相关系数会受到不对称分量的影响.对各线路故障零模电流,用故障发生之后第1个周期采样数据对应减去故障发生前1个周期采样数据,得到零模电流的纯故障分量.提出一种基于零模电流纯故障分量的相关分析选线方法,对各馈线故障零模电流的纯故障分量在一定数据窗下进行综合相关度分析,选择最小的综合相关系数对应的馈线为故障馈线.该选线方法具有较强的抗电弧接地能力,能有效地克服系统不对称的影响.理论分析及仿真结果表明,该方法选线结果准确、可靠.进一步提高了选线保护的裕度.