谐振接地系统接地故障选线技术分析

文章介绍了谐波法、有功分量法、注入信号法、中电阻法、残流增量法、小扰动法、首半波法、新型暂态法、行波法、综合法等几种谐振接地系统接地故障选线新方法的基本选线原理,分析了各种选线方法的选线可靠性以及安全性、适用性等其他性能。从国内外的应用情况来看,以中电阻法为代表的主动式选线方法和基于暂态信息的被动式选线方法最具发展潜力。对于稳定性接地故障,中电阻法效果较为理想;而暂态选线法则在处理间歇性接地故障、弧光接地故障中成功率更高。综合来看,暂态法在保持高选线成功率的基础上,在系统安全性、经济适用性等方面具有更为明显的优势。但由于暂态法的原理不如中电阻法简单明了,用户接受起来有一定困难。用户应根据具体条件谨慎选择各种选线方法。     

一种基于EMD的谐振接地系统选线新方法

针对谐波接地系统故障线路零序导纳特征不突出这一问题,提出了一种基于EMD的谐振接地系统选线新方法。该方法对各条线路的零序导纳进行EMD分解,提取出特征分量,通过比较故障线路和非故障线路特征分量的符号进行选线。大量仿真表明,该方法不受接地电阻和初始故障角的影响,能准确地选出故障线路。     

基于瞬时零序功率的谐振接地系统单相接地选线新方法

针对谐振接地系统单相接地故障,基于瞬时功率理论,提出了采用瞬时零序功率的复合选线新方法。分析了系统故障后的稳态及暂态故障特征。利用坐标变换后的故障信号分别推导、计算了稳态和暂态过程线路上的瞬时零序功率。通过对瞬时零序功率的分解得出,故障前后线路上的零序功率振荡分量以及故障线路与非故障线路零序功率振荡分量成分不同、频率特征不同。通过提取并综合分析振荡分量中单倍、2倍、4倍以及6倍工频振荡信号来甄别故障线路。该方法综合暂态和稳态特征、考虑谐波信号、多判据互补、不涉及相位分析,并且物理意义清晰。仿真及实录数据验证表明该方法有效。     

一种谐振接地系统的配电线路接地故障选线新方法

为解决小电流接地系统中发生故障时选线准确率低的问题,提出一种谐振接地系统单相接地故障选线新方法。通过分析不同线路的零序电流与零序阻抗特征,发现健全线路的零序阻抗始终呈容性,零序电流为纯容性电流;而故障线路零序电流在低频段含有消弧线圈的感性分量,且幅值大于高频段。先使用低通滤波器提取母线零序电压和各馈线零序电流在低频段的信号分量,并对母线零序电压求导;然后比较任意两条线路的零序电流与纯容性电流交叉相乘后乘积的差值,差值最大的为故障线路。分别对不同工况下的单相接地故障进行了仿真验证,结果表明,该方法选线准确,适应性强。     

谐振接地系统单相接地故障DK法选线及其应用

谐振接地系统单相接地后 ,采用DK选线法的控制装置延时投切消弧线圈的并联电阻 ,利用微机采样并计算出系统和线路系数 ,准确地判明故障线路 ,可与继电保护配合快速切除永久性接地故障。电网应用和现场测试表明 ,DK法克服了以往微机小电流接地选线装置和其它选线法选线准确率不高的问题 ,提高了城市中压配电网络的供电可靠性、安全性和经济性     

基于HHT和SVM的谐振接地系统故障选线新方法

谐振接地系统不同类型单相接地故障的暂态过程差异性较大,难有普适的暂态选线方法。分析谐振接地系统在三种典型故障条件下的暂态特征,将单相接地故障类型分为强接地故障、小角度接地故障和弱接地故障;定义频谱能量比例因子P、暂态因子T和Hilbert时频熵S等故障特征量,并采用支持向量机对故障进行分类。对不同类型的故障构造相应的选线判据,实现有针对性的接地选线。仿真结果表明,该选线方法能适应各种故障条件及影响因素,具有选线准确、裕度高等特点。     

一种谐振接地系统电弧高阻接地故障选线新方法及仿真

提出了一种电弧高阻模型,并针对谐振接地系统电弧高阻接地故障选线问题,提出一种基于希尔伯特-黄变换和概率神经网络的选线新方法。采集每条线路在单相接地故障发生时的零序电流暂态信号(一个周波,故障前1/4个周波和故障后3/4个周波)进行EMD分解,计算各条线路的特征固有模态能量。将各条线路的特征固有模态能量输入到PNN网络,实现故障线路自动识别。运用Matlab软件对电弧高阻接地故障、混合线缆系统接地故障分别进行了选线仿真,并进行了噪声干扰试验,验证了该方法的可行性与准确性。     

谐振接地系统小电流接地故障选线技术的新进展

列举了适用于谐振接地系统的各类新兴方法—残流增量法、注入信号寻迹法、行波法、暂态法以及综合选线法。基于各自的原理、判据以及适用条件,通过分析其灵敏度及可靠性,阐述各种选线方法的技术优势及存在的缺陷,为故障选线研究开辟新的思路。     

基于残流增量法的谐振接地系统单相接地故障选线

文章详细介绍了残流增量法的装置结构和基本原理。该方法通过控制与消弧线圈并联或串联的电抗器,在故障发生后改变消弧线圈的补偿度,利用调节前后的各条线路零序电流的变化量确定故障线路及故障区域。文中对残流增量法的选线策略进行了改进处理,对一、二级线路发生单相接地故障的情况分别进行了分析,并给出了合理的选线流程。该方法不仅能够确定一级变电站的故障线路,而且能够在一级变电站与二级变电站(或开闭站)之间的辐射状线路上确定故障区域。     

基于形态滤波的谐振接地系统故障选线新方法

分析了基于小波理论暂态选线方法的现状后,提出一种基于形态滤波和相关分析的暂态选线新方法。与故障线不同,故障时在中性点零序电压作用下,非故障线暂态零序电流的暂态特性主要由自身对地电容充放电特性决定。将所有馈线零序电流对中性点电压的导数进行归一化处理,再利用相关分析得出每条馈线的综合相关系数,选出符合故障判据的故障线。其中,为有效地抑制各种干扰对算法的影响,对归一化后的零序电流利用改进的多结构元素复合形态学滤波器进行滤波处理。高压物理模拟实验及现场试验结果验证了本算法的可靠性和实用性。     

基于S变换和可信度决策的谐振接地系统故障选线新方法

为了解决配电网谐振接地系统发生单相接地时故障选线效果欠佳的问题,本文提出了一种基于S变换和可信度决策融合的谐振接地系统故障选线新方法。论文利用S变换强大时频分析能力提取各条线路的复时频矩阵,通过可信度决策融合各条线路幅频矩阵综合相关系数和暂态能量参数两种判据,从而实现自适应地进行故障选线,提高单一选线方法的准确性和灵敏性。本文利用EMTP / ATP软件搭建了10kV配电网混合线路仿真模型,仿真结果表明该方法能够较好融合多种特征量,受中性点接地方式、故障位置、故障电阻、故障初始角、网络结构的影响较小,且判据裕度较高,在不同补偿度下均具有较高的选线准确率。     

基于虚拟能量变化率的谐振接地系统高阻接地故障选线方法

谐振接地系统的高阻接地故障由于消弧线圈和接地阻抗作用,故障电气量较微弱,故障检测与选线困难。通过对高阻故障的暂稳态特征以及故障线路对地支路的瞬时和永久性改变的分析,总结出健全线路和故障线路对地电容参数的瞬时变化规律及特征。进而构造表征故障前后各线路对地电容参数变化的虚拟能量分量,并分析虚拟能量变化率的变化规律。最后,提出了利用线路虚拟能量变化率峰值占比来确定故障线路的判据,并用于设计故障选线方法。所述方法在保证选线正确的同时,扩大了检测范围并增强了抗三相不平衡干扰的能力,仿真结果和现场实测数据验证了方法的准确性与可靠性。     

基于原子分解的谐振接地系统自适应故障选线方法

快速准确地选出故障线路对电网安全稳定运行有重大意义,鉴于此,分析了小电流接地系统发生单相接地故障时的暂态特征,并针对目前采用暂态量的故障选线方法的不足,将原子分解法应用到故障暂态零序电流的分析中。提出了基于粒子群优化算法(PSO)改进原子分解法的自适应选线算法,通过引入原子分解能量熵和衰减直流分量放大系数,计算暂态电流中衰减直流分量和自由振荡分量的能量比,从中选择最优的暂态信息用于选线。经MATLAB仿真表明,当故障合闸角≥45°时,利用各线自由振荡分量的特征能有效选线,在故障合闸角45°或过渡电阻≥100?故障情况下,均可利用各线衰减直流分量的特征实现故障选线,同时,该方法可以有效识别母线故障,表现出了一定的自适应性和较强的鲁棒性。     

谐振接地系统两点同相接地故障暂态特征及选线

针对配电网两点同相接地故障选线准确率低的问题,依据零序电流和零序电压的暂态特性,提出一种适用于谐振接地系统两点同相接地故障的选线新方法。首先,建立并简化两点接地故障等效零序网络,推导各线路零序电流暂态量和母线零序电压暂态量的关系式,分析得到两点同相故障的暂态特征。其次,通过函数拟合得到各线路的零序对地分布电容和故障过渡电阻,利用故障线路过渡电阻远小于健全线路的特征,并结合线路始端零序电流暂态量与纯容性电流暂态量的差值大小,形成选线判据。最后,分别对不同工况下的两点同相接地故障进行了仿真,结果表明所提方法可准确同时选出2条故障线路,且适用于高阻故障。     

谐振接地系统中电阻选线的原理及应用

文章分析了谐振接地系统单相接地故障的特点及现在普遍采用的接地选线方式,提出了系统在单相接地故障时,瞬时投入并联中电阻选线的新方法,并在实际运行中获得良好的效果。     

基于高低频段暂态信号相关分析的谐振接地故障选线方法

针对谐振接地系统在相电压过零点附近发生单相接地故障时选线灵敏度不足的问题,提出一种基于高低频段馈线零序电流与母线零序电压导数的相关分析故障选线法。系统故障后健全线路的阻抗在高低频段均呈电容特性,而故障线路的阻抗在高频段呈电容特性,在低频段呈电感特性。由此可知,健全线路零序电流与母线零序电压导数的相关系数在高频段和低频段相等,其差为零;故障线路在低频段含有衰减直流分量,该频段内零序电流与母线零序电压导数的相关系数很小,而高频段的相关系数数值较大,两者差值较大。根据这一特点构成故障选线判据。该方法物理意义明确,能提高相电压过零点附近的选线灵敏度,在其他故障状态下也能准确选线。大量仿真结果验证了该方法的有效性。     

小电流接地系统单相接地故障选线方法的研究

对小电流接地系统进行简单介绍,并以小电流接地系统中的中性点不接地系统为例,进行单相接地故障分析。对支持向量机的理论和基本算法进行详细的阐述,对支持向量机算法在小电流接地系统单相接地故障选线中的应用进行了有意义的尝试,针对中性点不接地系统单相接地故障建立支持向量机模型,给出了故障选线仿真结果,结果表明使用该方法有着比较高的选线准确率,具有一定的可行性。     

利用电流-电压导数线性度关系的小电流接地系统接地故障选线

更好地利用故障暂态与稳态信息,可以减少小电流接地故障选线算法复杂程度,提高适应性.分析了不接地与经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,不同出线暂态与稳态电气量的线性度关系,发现:健全线路的零序电流与母线零序电压导数之间始终呈正比例且比例系数为正;故障线路的零序电流与母线零序电压导数呈非线性关系或者比例系数为负的正比例关...     

基于改进EEMD与GA-BP的谐振接地故障选线方法

针对谐振接地系统发生接地故障,存在暂态信号特征辨识度低,且单一特征作为选线判据易受故障条件影响等问题,提出一种基于改进EEMD与GA-BP神经网络的故障选线方法。首先使用边界局部特征尺度延拓法加集合经验模态分解和多尺度排列熵算法的混合算法（MEEMD）分解暂态电流信号,各项分解指标说明MEEMD能准确区分高频特征分量和基频分量并有效改进端点效应和抑制模态混淆。然后提取重构的高频分量能量、方向以及裕度因子等特征并将其用来训练、测试GA-BP神经网络。结果表明所提出的选线方法有较高的准确率且不受线路类型、接地电阻影响,有较强的鲁棒性和容错性。