配电网接地故障负序电流分布及接地保护原理研究

配电网发生最多的故障是接地故障,如何准确地检测并隔离接地故障线路,成为小电流接地系统实现配电自动化的一个重要研究课题。传统的故障线选采用比较零序电流方法,不便在馈线保护中实现及现场终端单元（FTU）上安装。该文对接地故障负电流分布进行分析,提出负序电流接地保护原理并通过EMTP仿真分析验证,完成样机的制作并通过动模实验检验。     

基于负序电流比的主动配电网断线故障保护方法

随着分布式电源(DG)的大规模接入和用电需求的提高,具有主动控制、协调、管理能力的主动配电网(ADN)成为电力系统的发展趋势.然而,断线故障大大降低了ADN的效益价值,严重威胁设备与人身安全.由于受DG及灵活可调拓扑影响,目前针对ADN断线故障的保护技术较为欠缺.为此,分析了 ADN的特征及其对断线故障保护的影响;解析...     

基于负序电流的主动配电网单相断线故障保护方法

随着分布式电源(DG)的接入以及主动配电网(ADN)的迅速发展,网络结构日趋复杂,断线故障频发,严重威胁设备与人身安全,影响电力系统稳定运行.由于受DG和可变拓扑的影响,ADN断线故障的识别面临较大的挑战,现有研究存在一定的空白,因此提出了一种基于负序电流的ADN单相断线故障保护方法.首先解析分析了DG上、下游发生单相...     

基于正序电压差的含分布式电源配电网断线接地复合故障定位方法

分布式电源(distributed generation, DG)大量应用给电网故障识别与定位提出了更高要求。配电网断线故障时绝缘虽未遭到破坏,但可能导致DG故障穿越,甚至诱发并网逆变器闭锁,造成电气量越限,威胁电网稳定运行。为此,提出了一种利用正序电压差实现含DG配电网的断线接地复合故障定位方法。通过解析不同故障情况下配电网馈线序电流和DG并网点电压,发现了非故障点两端正序电压差等于线路压降,而断口两端正序电压差恒为正数且多大于非故障区段压差的特征,构造了基于正序电压差的故障定位判据。针对定位判据可能出现的死区问题,引入DG输出电流作为辅助判据提高定位可靠性,进而提出了含DG配电网的断线接地复合故障定位方法。理论分析和仿真结果表明,所提方法能够实现不同DG容量、故障位置下的断线接地复合故障区段准确定位,且具有较强的耐过渡电阻能力。     

基于柔性调控零序电压的配电网高阻接地及单相断线故障的选相方法

为提高配电网故障选相的精确性与灵敏度,针对高阻接地故障及单相断线故障,提出利用测算的偏转角进行故障选相的方法。首先,分析了高阻接地和断线故障选相失败的原因。然后,根据测量的对地参数来判别发生了高阻故障还是断线故障。最后,提出了基于柔性调控零序电压的选相方法,即:向配电网中性点注入零序电流,调控零序电压相角分别为配电网三相相电压相角,通过注入零序电流及返回零序电压测算故障偏转角,结合判据即可实现故障选相。PSCAD仿真结果表明,该方法可快速准确地选出20 k?的单相高阻接地故障相及线路末端断线故障相,且不受故障位置、故障类型、配电网中性点接地方式等因素的影响。     

基于XGBoost的配电网高阻接地故障检测方法

配电网高阻接地故障具有电气量微弱、与正常运行工况相似等特点,因此难以检测。针对传统指标阈值法常由经验整定,在复杂环境下适应性较差、灵敏性不足等问题,提出一种基于极端梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)的配电网高阻接地故障检测方法,以避免复杂的阈值整定。首先,通过建立10 kV中压配电系统高阻接地故障的等效模型,获取高阻接地故障和正常运行工况的零序电流数据。然后,在对数据进行归一化处理的基础上,利用XGBoost直接从原始量测信息中学习其与高阻接地故障的映射关系,构建高阻接地故障检测模型,以降低因特征提取产生的误差。最后,大量仿真结果表明,所提方法对高阻接地故障检测具有较好的灵敏性和速动性,并且在噪声和数据缺失等情况下表现出较强的泛化能力。     

有源配电网短路与断线故障保护

在极端天气下,有源配电网不仅会出现短路故障,还会出现断线故障,但目前配电保护方法并没有全面考虑多种故障类型。本文针对短路故障和断线故障的问题,提出了一种有源配电保护方法,基于对短路故障和断线故障的分析,可以得出结论：故障线两侧的电流振幅及其相邻的电流是不同的。根据这一特点,提出了一个比较电流幅值的保护准则,并通过仿真验证了该准则的有效性。     

小电阻接地配电网线路保护单相高阻接地分析

给出了国内20 kV线路保护现状,针对中性点经小电阻接地系统,分析了零序过流保护和零序功率方向保护的优缺点和适用范围.通过理论计算和对人工接地试验结果的分析,阐述了保护存在单相高阻接地时的拒动作问题.在仿真分析的基础上,提出了提高线路保护耐单相高阻接地能力的措施.     

不接地系统单相断线故障负序电流分析

配电网架空线发生单相断线故障后,部分负荷电流缺失,易被忽视。通过建立配电网断线故障电磁暂态仿真模型,分析发生单相断线故障后线路电压电流变化特征,提出了一种基于负序电流的配电网单相断线故障分析方法。仿真结果表明,提出的单相断线故障分析特征量具有良好的可靠性和灵敏度。     

基于故障分量原理的配电网高阻接地故障检测方法

配电网中发生高阻接地故障时,短路电流小于传统过流保护的阈值,无法被常规保护装置检测和清除。若不及时消除短路电路,极易演化成严重故障。针对该问题,文中首先分析发生高阻接地故障时配电网的故障分量特征和基于母线处的正序电压故障分量与其相连接的各馈线正序电流故障分量的相位差特征,给出适用于配电网高阻接地故障检测的故障判据。然后,为解决配高阻接地故障检测过程中系统不平衡引起的一系列问题,制定了相应的故障检测启动判据。基于该故障检测判据和启动判据,制定基于故障分量原理的配电网高阻接地故障检测方法。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件中建立含架空线路的中压配电网模型,仿真结果验证了所提高阻接地故障检测方法的正确性。     

基于故障电阻测量的小电流接地系统保护方法

为解决小电流接地系统高阻接地故障检测的难题,分析了单相接地故障前后相电流变化特征:故障线路的故障相与非故障相电流变化量之差等于接地故障电流,非故障线路的故障相与非故障相电流变化量相等;并由故障相电压与故障电流之比计算出接地故障电阻,发明了基于接地故障电阻测量的高阻接地保护方法。EMTP仿真分析和动模实验测试结果表明,该保护方法能够保护各种高阻接地故障,具有较高的保护精度和可靠性,适合在配电自动化终端单元(FTU)上就地实现。     

一种中压配电网单相断线接地复故障诊断方法

针对小电流接地配电系统中单相断线接地复合故障(SLGF-LB)隐蔽性高、难以准确识别的问题,为了有效识别单相断线接地复合故障,使用对称分量法分析中压侧单相断线接地复合故障和单相接地故障(SLGF)在配电变压器二次侧出口端的电气特征,提出一种基于低压侧三相电压幅值的中压配电网单相断线接地复合故障诊断方法.该方法以幅值的平...     

基于中性点电流与零序电流投影量差动的小电阻接地系统高阻接地故障判断方法

在分析小电阻接地系统发生接地故障时故障线路、非故障线路零序电流与中性点电流相量关系的基础上,提出了一种基于中性点电流与线路零序电流投影量差动的高阻接地故障判断方法。接地故障发生后,故障线路经过接地点和系统中性点构成基本的零序回路,由于中性点电流呈阻性,故障线路零序电流在中性点电流上的投影与中性点电流的差值较小,而非故障线路零序电流基本呈容性,非故障线路零序电流在中性点上的投影与中性点电流的差值较大,据此引入比值计算的方法可较为灵敏、可靠地检测出高阻接地故障。分析了线路参数不对称、负荷不对称、系统电压不对称等情况对所提方法的影响,PSCAD仿真结果表明,所提方法能够可靠地检测出高阻接地故障,受各种不对称情况的影响较小,具有较高的灵敏度和可靠性。     

复杂环状柔直配电网单极断线故障特性分析

故障分析是制定保护方案的基础.环状柔性直流配电网不同位置发生单极断线故障后,部分正、负极电压/电流处于不平衡状态,危害系统的安全稳定运行,但目前对其研究较少.为此,对环状柔直配电网单极断线故障特性进行研究.首先,建立典型复杂环状柔直配电网模型,明确其中关键设备及各端口的协调控制策略.其次,通过建立故障前后系统等效模型,...     

配电网中性点高电阻接地的特点

根据试验和分析表明,配电网中性点经高电阻接地能有效地限制弧光接地过电压、断线过电压等各种谐振过电压,防止串联谐振,易于实现选择性的继电保护。在可靠性、安全性和经济性等方面,高电阻接地有较明显的优势。高电阻接地还可以在较大范围推广应用。     

大电流接地配电网高阻接地保护方法

大电流接地配电网高阻接地保护一直是世界难题。文章提出用变压器中性点接地的零模去工频去高频剩余电流与线路的零模去工频去高频剩余电流进行波形比较的方法,给出该方法的计算公式,初步分析了该方法的性能与特点。理论分析表明,提出的方法有很高的灵敏度与可靠性,其灵敏度接近小电流接地选线水平。     

配电网接地故障信息管理系统

分析了接地保护运行中所遇到的问题,提出了配电网接地故障信息管理系统的概念和实施方案,介绍了该系统的性能、组成模块和运行效果.实践证明,该系统可以为接地保护评价提供客观标准,为中性点接地方式的选择提供参考,有利于配电网的安全可靠运行.     

配电网中性点接地方式若干问题的探讨

对配电网采用什么接地方式,目前业界还没有完全形成共识。讨论了中性点接地方式与分类问题、接地方式对供电质量与人身安全的影响、小电流接地故障选线与定位以及利用瞬时性接地故障信息实现在线监测等问题,指出小电流接地方式能够减少50%以上的故障停电次数,小电阻接地方式在人身安全方面并没有优势,长期以来制约小电流接地故障选线技术的难题已经得到解决,因此,配电网优先考虑采用小电流接地方式,特别要杜绝将已经采用小电流接地的架空网络或架空线路与电缆混合网络改为小电阻接地方式。     

考虑短路及断线故障的有源配电网保护

分布式电源大量接入和极端灾害导致的复杂故障形态,使得有源配电网保护面临新的挑战.基于分析不同故障类型区内外故障时电压故障分量的特征差异,提出一种基于电压故障分量比较的保护新方法.所提方法利用电压故障分量推算公式以及实测的线路一端的电压故障分量、电流故障分量求取线路另一端的电压故障分量,将推算得到的电压故障分量与实测的电...     

基于配电网单相接地故障分区的中性点智能电阻接地方法

配电网经小电阻接地方式存在高阻死区,对人身安全、供电可靠性、电网安全皆有一定影响。为了解决小电阻接地方式存在的问题,提出了一种基于单相接地故障分区的配电网智能电阻接地方法。该方法根据电网中性点位移电压及故障线路电流变化将故障分区,在高阻故障区采用双增量启动,快速选线切除故障;在中、低阻故障区采用不同的延时处理,使瞬时性故障恢复,提高配电网的供电可靠性和人身及电网的安全性。开发的装置经试验证明,其具有5 000Ω的高阻识别处理能力,能使达65A电流幅值的瞬时性故障恢复,并能准确判断及切除永久性故障。相比小电阻接地方式,智能电阻接地能够有效提高人身安全、电网安全和供电可靠性。