选择牲并下高压电网行波距离保护研究

煤矿高压电网发生短路故障常导致无选择性越级跳闸,这是井下供电长期存在的安全隐患和技术难题。文章利用小波变换模极大值与行波奇异点的对应关系,准确提取各次行波到达保护安装处的时刻,然后通过实时计算电缆中特定频率下的行波波速,对故障点进行精确定位;利用保护动作时间随故障距离增大而增大的关系,以微机的逻辑判断构建了快速、具有选择性且不受保护间联锁影响的纵向保护系统。     

煤矿井下电网行波故障测距

针对单端行波故障测距算法由于行波波速的不确定性而导致故障测距结果不精确的问题,文章提出了一种新型的单端行波故障测距算法,该算法基于小波变换,利用故障点二次反射波、对端母线反射波、初始行波之间的测距关系,消除了行波波速的影响。仿真结果表明,该算法具有一定的有效性和可行性。     

数学形态学滤波器在行波保护中的应用仿真研究

本文介绍了国内外高压直流输电技术的发展现状及发展动向.针对现有高压直流主保护--行波保护如何准确、快速提取故障暂态量的问题,利用数学形态学的优点设计基于数学形态学的数字滤波器,提出了一种新的多尺度数学形态学滤波器,仿真结果表明其性能卓越,能够很好的滤除直流线路上行波信号中的主要干扰噪声,能够满足行波保护对干扰信号和故障信号的准确区分要求,为故障的准确判断和精确定位奠定基础.     

基于鉴相鉴幅方式的选择性漏电保护电路设计

提出了一种基于鉴相鉴幅方式的用于煤矿井下综采设备电控装置的选择性漏电保护电路的设计方案。该选择性漏电保护电路主要利用故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流相位相反、故障线路的零序电流相位滞后零序电压相位的原理,通过比较零序电流与零序电压的相位及二者幅值与设定幅值的关系,实现了对煤矿井下综采设备电控装置的选择性漏电保护功能。实践表明,该电路适应能力强,应用灵活方便,安全可靠。     

基于行波检测的电缆线路故障点定位的研究

文章提出了一种采用电压行波测距确定电缆不同故障点位置的方法,介绍了行波极性的确定、行波测距定位的原理。该行波测距法主要是利用电压行波和小波变换模极大值的关系,判断波头极性和捕捉初始行波与故障点反射波波头到达时刻,确定行波运行时间,完成故障测距,确定故障点的位置。仿真实验验证了该方法的可行性。     

行波测距中故障性质自动识别算法的研究

利用行波法进行供电线路故障测距时,行波在故障点的反射受到故障点接触电阻的影响,反射行波的极性会发生变化。当故障点接触电阻小于行波波阻抗时,反射行波与入射行波极性相反;当接触电阻大于行波波阻抗时,反射行波与入射行波极性相同。本文基于这一原理,设计供电线路故障性质自动识别算法,可准确判断开路和短路故障类型[1-5]。     

电力系统行波时滞效应及其对高频保护的影响仿真研究

在电力系统行波对高频保护的影响的相关理论的基础上,通过matlab软件的Simulink模块,对其进行仿真研究。仿真结果表明,在电力系统发生故障后,故障电气量以行波的方式在输电线路上传输的过程中产生了时延。因此,在高频保护设计中,应该将此考虑进去。     

高压直流输电系统故障检测的反向电压行波方法

高压直流输电技术(HVDC)的广泛应用,使得其故障检测越来越重要。为了快速区分高压直流输电系统的故障类型,对系统中可能出现的各种故障进行了分析,例如逆变侧单相接地短路故障、两相短路故障、三相短路故障和直流输电线路故障。在否定典型行波检测方法之后,提出小波分析方法中的检测反向电压行波的方案,即采用Db3小波对高压直流输电系统不同类型故障的行波信号进行小波分析,通过使用MATLAB小波工具箱对故障点的反向电压行波进行5层分解,提出利用反向电压行波5层小波系数最大绝对值来区分直流故障和交流故障的方法。MATLAB仿真结果表明,直流故障的反向电压行波小波系数不被接地电阻值的大小所影响。该方法能够很好地完成高压直流输电的故障检测,并为以后的研究提供参考。     

基于智能算法的电力输电线路分布式感知关键技术

针对电力输电线路故障分布式感知精度问题,提出一种基于行波时差关系与BAS-CPSO的故障定位算法。首先引入天牛须算法对混沌粒子群算法进行改进,以提高混沌粒子群算法的寻优性能;然后根据输电线路故障的行波时差关系,利用BAS-CPSO算法对故障进行准确定位。测试结果表明,引入天牛须算法改进的混沌粒子群算法,相较于SPSO、CPSO、BASPSO等主流搜索算法具有更好的搜索性能,在测试函数中表现出较高的收敛精度与搜索速度,寻优效果更好。在对电网输电系统的仿真实验中,所提基于行波时差关系与BAS-CPSO的定位算法对所有线路的故障定位绝对误差都在100 m以内,远远小于300 m的实际输电线路故障定位精度要求;在同一仿真条件下,所提定位算法的定位误差相较于双端定位法、传统网络定位法降低了81.66%和45.92%,定位精度较高,值得进一步研究推广。     

结合FTU实现配电网故障诊断的行波定位方法

针对电力配电网系统的故障情况,提出了FTU采集单元与行波定位法相结合的配电网接地故障定位诊断方法。通过FTU采集单元对配电网线路中的故障信号进行采集,实时获取配电网系统中的不同监测节点的暂态电压和暂态电流数据,并通过A/D转换单元将采集到的原始故障波电压、电流模拟信号转换成数字信号,计算机处理系统利用行波定位方法对接收到的数字信号进行分析计算,利用EMD算法分析出信号中的模态混叠现象和端点效应,采用VMD算法对获取的故障信号分解,通过该方法大大减少配电网故障信号中的伪分量,有效地去除信号噪音,再利用行波定位公式计算配电网故障位置,得出故障信息。实验数据表示,设计的配电网故障诊断方法误差较小。     

煤矿井下电缆单相接地故障测距

矿井配电网为单端供电系统,其中性点不接地或通过消弧线圈接地,当出现单相接地故障时,由于故障电流微弱,故障点位置很难查找。针对该问题,提出了一种基于零模和线模行波波速差的单端行波故障测距法,详细分析了行波测距理论,阐述了线模波速与零模波速的测量方法。在理想情况和故障点存在过渡电阻情况下的仿真结果证实了该方法的有效性和可行性。     

基于EEMD的电缆故障测距方法仿真研究

正确辨识和检测故障行波信号是实现电缆故障行波定位的关键.为了解决传统EMD方法频带混叠问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)的电缆双端行波测距方法,通过EEMD提取双端故障行波线模分量的固有模态函数,利用基于瞬时频率突变和模极大值的奇异性检测原理进行行波波头的准确标定,实现故障点定位.利用PSCAD/EMTDC(电力系统CAD/电力系统仿真分析软件)软件搭建基于频变特性电缆线路的10 kV配网模型.大量的仿真结果验证了该方法可行,测距精度高.     

Automatic test system for power characteristics of broadband TWTs

In this article, an automatic test system will be presented, which is based on LabVIEW and compatible with the general hardware platform. It aims at improving the test accuracy and efficiency of power characteristics of high‐power broadband traveling wave tubes. The key point is to demonstrate how to creatively solve the contradiction between accuracy and time in the test of saturation characteristic via self‐adaptive change of power step and how to implement the high‐precision test of fixed power characteristics via dichotomy. In order to further improve the test accuracy and practicability, input power verification is designed in the software to eliminate the adverse effects of the preamplifier, and compensation data management mechanism is used to help users obtain more accurate power characteristics of the tested broadband traveling wave tube. In addition, multi‐level software protection for helix current is designed, apart from hardware protection of power supply, with the purpose to level up system security. Finally, the reliability and practicability of the automatic test system are verified by data comparison and data analysis, and the automatic system can vastly improve the measurement efficiency of power characteristics in the productive process of broadband traveling wave tubes.     

基于提升小波变换的行波测距FPGA实现与仿真

行波测距理论具有计算速度快精度高的特点,但是实际工作中电网故障测距大都仍然采用的是潮流计算和区间估计等传统方法,无法对故障快速定位以进行修复。行波测距在工程中难以得到应用的原因是数据流量大、计算量大,硬件开发成本高、周期长。将计算复杂度低、适合硬件实现的提升小波变换和开发简便、出品周期短的FPGA相结合,成功使以前在上位机实现的行波测距在硬件上得以实现。为工程中快速定位电网故障提供了可行方案。     

基于ITD的高压直流输电线路行波故障测距法

针对行波测距时波头到达母线时间精度提取困难的问题,提出了应用固有时间尺度分解(ITD)原理提取行波时频信息,通过ITD自适应地将故障行波信号分解得到原始信号完整的时频分布,可以准确得到行波波头到达母线的时刻.针对行波速度难以准确确定的问题,利用A型测距法与D型测距法相结合,提出了一种不受行波波速影响的测距法,以克服预设波速与实际波速存在的误差,提高测量精度.仿真实验表明:方法有效,误差精度较D型测距法好,在一定程度上提高了故障测距精度.     

暂态行波电流放大器的精度和频率优化

在行波测距装置的研发和校验过程中,稳定、可靠的暂态行波测试仪不可缺少,而暂态行波电流放大器是其重要的一环.针对目前电流功率放大器电路结构的缺点,提出了一种改进的功率运放扩流电路设计方案.使用功率运放直接推动扩流三极管,减少了驱动级数;使用独特的浮地偏置电路,解决了交越失真问题.运用理论分析和实际电路相结合的方法,对放大...     

35kV输电线路故障行波特征及传输特性仿真研究

目前行波精确定位技术在35kV系统应用还不够成熟,故障行波特征及传输规律有待进一步深入研究。论文以一条35kV输电线路为研究对象,首先分析了传统解耦技术在短距不对称35kV线路上的适用性,然后建立全电磁暂态仿真模型,模拟了典型反击、绕击、金属性接地以及高阻接地故障过程,分析了行波特征及传输规律,并研究了不同传输距离下各模量行波传输衰减规律,最后分析了各模量行波在故障定位中的应用。研究结果表明,不同故障下行波特征差异明显,其中雷击波形幅值大、波尾时间小于20μs,而非雷击则大于40μs;随着传输距离增加,各模量行波幅值均呈降低,波头及波尾时间增加,且在前10km内传输衰减最快;各模量行波应用于故障定位时定位误差均小于5%。     

基于神经网络的高压输电线路单端测距方法

针对单端行波故障测距第二个行波波头性质辨识问题,提出一种将小波模极大值方法和神经网络算法相结合的测距方法。采集故障波头时间差和极性等信息作为样本,利用神经网络的非线性拟合能力对样本进行训练、测试,从而建立相应的故障测距神经网络模型。将故障信息代入神经网络模型得到初步测距结果,根据初测结果和波头极性、时间差等性质的关系,对第二个行波波头进行正确辨识,从而得到优化的测距结果。经Matlab/Simulink仿真验证,该方法有较高的可靠性和精确性。     

行波故障测距装置现场校验技术研究

为解决行波故障测距装置的现场检测问题,本文讨论了行波测距装置的测距原理,分析了行波测距装置内双端测距的测距方法,研究了故障行波信号特性及电流互感器及二次电缆等二次传变回路对故障行波传递的影响,探究了一套针对行波测距装置的现场校验平台和方法。检测平台主要包括基于高频线性电流放大器为基础的故障行波再现装置、电磁暂态仿真软件以及GPS卫星同步装置。高频线性电流放大器作为故障行波再现装置,至少能同时输出多路高频电流且配备GPS卫星同步系统,以及考虑了二次传变回路的基于电磁暂态仿真软件的故障模拟仿真系统。检测结果验证了现场校验方法和平台的可行性和正确性。行波测距装置现场校验能够有效发现行波测距装置的技术缺陷、检测行波测距装置测距精度及可靠性。