小波包在配电网单相接地故障选线中的应用

应用在卓越尖空间皆具有良好聚焦特性的小波包,以适当频率带宽,对故障后暂态电气量进行分解。对于中性点接地方式不同的配电网,按照能量的观点,选择不同的频带来实现故障选线。基于选出的故障选线时频窗,提出了一种新的选线判据：以波形识别作主判据,以模值比较作副判据,经逻辑排序,最终给出邦联选线序列。理论及大量的ＥＭＴＰ仿真表明：该选线方法可以准确、可靠地实现单相故障接地选线,适合于接地方式不同的各种配电网,     

基于暂态零序无功功率的小电流系统单相接地选线

根据小电流接地系统发生单相接地故障时,在特征频带(SFB)内馈线输入阻抗的相频特性呈容性的特点,利用小波变换提取此频带内的暂态零序电流分量及经Hilbert变换的暂态零序电压分量;采用小波分解后的尺度系数及小波系数求得暂态零序无功功率进行故障选线。经过大量的Matlab仿真测试表明:该选线方法能够准确识别单相接地故障线路,可靠性和灵敏性较高。     

基于暂态零序无功功率的小电流系统单相接地选线

根据小电流接地系统发生单相接地故障时,在特征频带(SFB)内馈线输入阻抗的相频特性呈容性的特点,利用小波变换提取此频带内的暂态零序电流分量及经Hilbert变换的暂态零序电压分量;采用小波分解后的尺度系数及小波系数求得暂态零序无功功率进行故障选线。经过大量的Matlab仿真测试表明:该选线方法能够准确识别单相接地故障线路,可靠性和灵敏性较高。     

小电流接地系统单相接地故障选线新方法

为改进小电流接地系统单相接地故障选线方法,结合数字信号处理中的相关分析技术与小波包分解技术,利用db小波包以适当频带宽度分解了这种故障后的暂态零序电流,自适应地选出各条线路上故障能量最大的特征频段。两两相关分析各线路故障特征频段对应小波包分解系数的波形,获得相关矩阵,并求出各线路的综合相关系数,最终给出按接地故障发生可能性大小排列的选线结果。理论分析及大量MATLAB仿真结果表明:该法不受故障条件的影响,可准确、可靠地实现配电网单相接地故障选线,适于中性点不接地或经消弧线圈接地系统。     

利用小波包分解系数实现配电网单相接地故障选线

配电网单相接地故障时因故障电流小,其选线问题一直未能得到很好的解决.应用具有时频局部化特性的小波包技术来分析配电网单相接地故障暂态过程,首次提出应以"暂态量突变特征最明显的频带"作为选线频带的新观点,并巧妙利用小波包分解系数,给出以小波包分解系数突变量最大值来确定特征频带的实用判据.并对小波母函数的选取、采样频率和分解尺度的选择做了说明,给出了详细的故障选线步骤,该方法无需定值整定,MATLAB仿真实验表明,该方法不受故障发生时刻、接地电阻的影响,抗干扰能力强,选线准确、可靠性高.     

利用小波包分解系数实现配电网单相接地故障选线

配电网单相接地故障时因故障电流小,其选线问题一直未能得到很好的解决。应用具有时频局部化特性的小波包技术来分析配电网单相接地故障暂态过程,首次提出应以“暂态量突变特征最明显的频带”作为选线频带的新观点,并巧妙利用小波包分解系数,给出以小波包分解系数突变量最大值来确定特征频带的实用判据。并对小波母函数的选取、采样频率和分解尺度的选择做了说明,给出了详细的故障选线步骤,该方法无需定值整定,MATLAB仿真实验表明,该方法不受故障发生时刻、接地电阻的影响,抗干扰能力强,选线准确、可靠性高。     

基于暂态高频零序瞬时功率的配电网故障选线方法

在配电网故障特征的基础上，利用小波包分析技术提出了一种基于暂态高频零序瞬时功率的配电网故障选线新判据，解决了小波应用中频带选取困难的问题。该判据以幅值最大高频暂态瞬时功率的符号作为主判据，以大小作为副判据。仿真表明该选线方法对接地阻抗、故障距离、短线远端接地等故障均能准确判断，且不受中性点接地方式、故障接地时刻等因素的影响，具有良好的通用性。     

配电网单相接地故障选线方案

配电网单相接地故障选线问题由来已久,以往的研究主要集中在相对理想情况下的基于单一特征量的选线方法,而缺乏对单相接地故障的准确确认和对故障信息的充分、有效利用,并且对选线判据在复杂条件下的自适应性和容错性的分析不够深入,这就导致了在实际的生产运行中难以正确实现既定的选线方法,最终容易造成误选。该文首先区分可能造成混淆的故障类型;然后提出了同时运用电压、电流分量的自适应性强、容错性能好的内积选线判据;最后,提出考虑极端情况下的补救方法,从而实现了选线方法在理论上的完备性。大量的EMTP仿真分析结果都表明,该方法能够准确地判定单相接地故障、可靠地选出接地线路,具有很强的鲁棒性。     

配电网单相接地故障选线方案

配电网单相接地故障选线问题由来已久,以往的研究主要集中在相对理想情况下的基于单一特征量的选线方法,而缺乏对单相接地故障的准确确认和对故障信息的充分、有效利用,并且对选线判据在复杂条件下的自适应性和容错性的分析不够深入,这就导致了在实际的生产运行中难以正确实现既定的选线方法,最终容易造成误选.该文首先区分可能造成混淆的故障类型;然后提出了同时运用电压、电流分量的自适应性强、容错性能好的内积选线判据;最后,提出考虑极端情况下的补救方法,从而实现了选线方法在理论上的完备性.大量的EMTP仿真分析结果都表明,该方法能够准确地判定单相接地故障、可靠地选出接地线路,具有很强的鲁棒性.     

基于小波包分析的配电陬故障选线新方法

提出了基于小波包分析的配电网故障选线新方法用于解决低频采样零序电流信号因发生不同程度的能量衰减而导致的选线错误问题。当发生单相接地故障时．分别对零序电流信号进行低频采样和高频采样．计算高频采样零序电流信号的首波头极性和最大值以及低频采样零序电流信号的最大值．以此为依据对低频采样的零序电流信号做增强处理．然后利用小波包分析方法对增强的信号进行小波包分解，根据能量最大的原则实现故障选线。基于上述原理研制了配电网接地选线装置，给出了装置的硬件结构及软件流程。分别针对零序电流信号能量衰减严重和极性检测错误的情况进行仿真试验。结果表明．该方法有效地提高了小电流接地选线的准确性．     

基于暂态零序电流时频特征量的配网故障选线方法

中性点经消弧线圈接地的配电网系统不同故障条件下发生单相接地故障时,健全馈线和故障馈线的暂态零序电流在短窗时域和频域分布特性不同。利用各馈线故障后1/4工频周期时窗的故障暂态零序电流数据,经小波包分解并将其重构至不同频段,进而求得的时频特征量能在一时频窗内充分反映信号的时频特性,利用相关系数表征暂态零序电流的时频分布特性及其变化规律,并结合综合相关系数形成选线判据,实现配电网单相接地故障选线。大量电磁暂态仿真表明,该方法准确、可靠。     

基于小波包分析的配电网故障选线新方法

提出了基于小波包分析的配电网故障选线新方法用于解决低频采样零序电流信号因发生不同程度的能量衰减而导致的选线错误问题。当发生单相接地故障时,分别对零序电流信号进行低频采样和高频采样,计算高频采样零序电流信号的首波头极性和最大值以及低频采样零序电流信号的最大值,以此为依据对低频采样的零序电流信号做增强处理,然后利用小波包分析方法对增强的信号进行小波包分解,根据能量最大的原则实现故障选线。基于上述原理研制了配电网接地选线装置,给出了装置的硬件结构及软件流程。分别针对零序电流信号能量衰减严重和极性检测错误的情况进行仿真试验。结果表明,该方法有效地提高了小电流接地选线的准确性。     

基于双CPU系统的综合选线装置设计

基于单种判据的小电流单相接地故障选线成功率普遍较低,提出一种基于模糊理论的综合选线装置,通过对选取的各暂、稳态判据进行隶属度函数设计,形成各判据选线结果的模糊集,通过加权处理得到完备的选线结果。在硬件方面,利用uPSD3334D的系统功能和接口能力及TMS320VC33的数据处理能力,组成双CPU系统。装置具有组网功能及友好的人机交互界面,较好地满足了配网自动化的要求。该装置已通过实验室实验并取得了较好的选线效果。     

利用零序电流的相关性进行小电流接地系统故障选线

介绍了利用零序电流的相关性进行小电流接地系统故障选线的一种新方法,以解决当零序电流中含有较强直流分量时由于电流互感器饱和引起电流采集信号波形畸变带来的选线失效问题.小电流接地系统发生单相接地故障后,非故障线路的零序电流波形是相似的,而故障线路零序电流波形与非故障线路差别较大.利用现代信号处理方法计算出其相关系数,分析各线路零序电流的相似性,确定故障线路.根据该原理开发了选线装置,并进行了实时数字仿真(RTDS)试验,试验结果表明在各种工况下都可以正确地选出故障线路.     

基于数学形态谱的配电网接地选线新方法

分析了配电网故障选线的现状,提出了一种新的基于图形识别的数学形态谱选线方法.从配电网发生单相接地时各线路的零序电流波形出发,采用不同刻度大小的结构元素对电流波形进行形态学开、闭运算,将运算结果对刻度求导,得到形态谱值曲线,求出各线路形态谱,找出形态谱不同于其他线路的线路即是故障线路.Matlab仿真结果表明,该方法不受有无中性点消弧线圈、过补偿度、过渡电阻和短路时刻的影响,能准确地选择出故障线路,为配电网单相接地选线提供了一种全新的思路.     

基于变电抗的接地选线新方法

针对中性点经可控消弧线圈接地电网单相接地故障选线困难的情况,提出零序电流比幅接地选线新方法。分析了影响小电流接地选线的原因,归纳出小电流接地选线主要要能够捕获暂态信息并作出正确判断。给出了零序电流比幅接地选线法理论推导,得出了小电流接地系统在正常运行和发生单相接地故障时系统主要物理量的计算公式。利用Matlab仿真软件对所提方法的仿真结果表明,该方法运算速度快、抗干扰能力强、选线准确;特别是当单相接地故障发生在故障线路对地电压最小时所提方法也适用。     

基于改进DTW的接地故障波形互相关度聚类选线方法

谐振接地系统发生单相接地故障时,各线路暂态零序电流波形具有非线性非平稳特性,故障线路与非故障线路的暂态零序电流波形存在差异性,提出一种基于改进动态时间弯曲距离(DTW)的接地故障波形互相关度聚类选线方法。通过改进DTW算法求取各线路发生故障后半个周期暂态零序电流波形两两之间的幅值互相关系数矩阵(ACCM),结合暂态零序电流极性互相关系数矩阵(PCCM),构造表征暂态零序电流幅值和极性信息的综合互相关系数矩阵(CCCM),由免阈值设定的模糊C均值聚类(FCM)算法选出故障线路。对噪声干扰、两点接地、电弧故障、采样不同步等情况的仿真结果表明,所提故障选线方法不受工程应用中可能存在的影响因素的影响,实现可靠选线。     

基于波形相似度的小电流接地故障选线

提出一种基于零序电流波形相似性的配网小电流接地系统故障选线方法,以解决小波等暂态方法难以确定能量频段等问题。通过对小电流接地系统零序电流分析,发现非故障线路零序电流波形相似,而与故障线路电流波形有明显差别。提出了基于互近似熵的选线方法,通过直接计算同一母线的两条出线之间零序电流采样值的互近似熵值,判断两条线路零序电流波形的相识度,从而筛选出故障线路。仿真结果表明,该方法实现简单、选线准确率高,且不易受高电阻接地、电网结构和故障初始条件差异等复杂因素的影响。     

基于零序电压调控的故障选线选相新方法

为解决配网高阻接地故障选线与选相准确率较低的问题,提出了一种基于零序电压调控的接地故障选线与选相新方法。通过分析零序电压调控前后各馈线零序电流的相角特征,根据健全线路与故障线路零序电流前后相角差值的绝对值存在明显区别选取故障线路。在完成故障馈线辨识的基础上,利用零序电压调控前后故障线路的零序电流完成故障选相函数的相角值计算,故障选相函数值较小者所对应的相别即为故障相。仿真分析表明,所提方法不仅将选线与选相方法有效结合,而且调节系数灵活多变,适用于不同运行方式下的低、高阻接地故障。