煤矿电网不对称故障辨识与定位方法

针对煤矿电网单相接地、单相断线和铁磁谐振这3类不对称故障极易发生误判,现有方法无法准确辨识这3类故障等问题,分析了单相接地、单相断线、工频铁磁谐振故障序特性,得出了序电流在煤矿电网中的分布规律:负序电流只在故障线路和上级电网中流过,非故障线路负序电流为零;发生铁磁谐振故障时电网中不产生负序电流,只有微弱的零序电流。在此基础上提出了一种煤矿电网不对称故障辨识与定位方法:根据负序电流判定铁磁谐振故障、零序电流区分单相接地与单相断线故障,根据负序电流分布系数进行故障定位。仿真结果表明,该方法可准确、可靠地实现煤矿电网单相接地、单相断线和铁磁谐振3种不对称故障的辨识与定位。     

适用于矿山电网的单相接地故障选线新方法

针对现有矿山电网故障选线方法信号检测灵敏度低、受中性点运行方式及接地点电弧的影响大等问题,分析了单相接地故障的序电流及谐波电流特性,根据基波负序电流主要经接地线路首端流向系统、非接地线路首端无基波负序电流流过等结论,提出了一种以基波负序电流为主判据、谐波总电流为辅助判据的单相接地故障选线新方法,并对该方法进行了可靠性分析及仿真计算。仿真结果表明,与传统故障选线方法相比,该方法受中性点运行方式、故障类型等因素的影响小,具有更好的可靠性和自适应性。     

基于近似熵的小电流接地系统故障区段定位

在分析小电流接地系统单相接地故障暂态零序电流特征基础上，提出将近似熵法应用于故障区段定位中。首先主站进行线路不同区域发生故障和线路不发生故障情况模拟，计算出所有情况下的不同故障指示器零序电流近似熵值和相邻检测点近似熵值比，分别设定首段故障阈值和区内故障阈值。求取故障线路所有检测点零序电流近似熵值和熵值比，将熵值比和熵值分别与设定的区内故障阈值和首尾故障阈值比较，进行故障区段定位。最后通过MATLAB/Simulink搭建10kV小电流接地系统单相接地故障仿真模型进行验证。仿真结果证明，上述方法能够有效进行故障区段定位，且不易受接地电阻、故障初相角等复杂因素的影响。     

基于经验模态分解差分谱的故障选线新方法

提出了一种基于经验模态分解差分谱的小电流接地系统单相接地故障选线新方法。该方法采用经验模态分解方法分解故障发生后各条线路的暂态零序电流,提取出各条线路的高频IMF1分量,并根据差分谱和波动值的定义,求出各条线路的IMF1分量差分谱及IMF1分量波动值;通过比较各条线路的IMF1分量波动值,得出IMF1分量波动值最大的线路,则该线路即为故障线路。仿真结果表明,该方法具有较高的选线准确度,适用于不同接地电阻与不同故障初相角情况下的小电流接地系统故障选线。     

井下电缆在线故障选线及定位方法研究

针对煤矿井下供电系统发生单相接地故障时故障点位置难以确定、现有离线测距方法测距精度低的问题,分析了井下电缆供电系统单相接地故障特征,提出了一种煤矿井下电缆在线故障选线及定位方法。该方法利用供电系统单相接地故障时暂态零序无功功率在选线频带内的极性选出故障线路,利用有些频带的暂态高频信号与故障距离成一定映射关系的特点,将不同条件下发生故障时得到的系统母线零序电压和线路零序电流作为输入样本对小波神经网络进行故障测距训练,从而实现故障定位。Simulink仿真结果验证了该方法的有效性和精确性。     

矿井供电系统单相接地故障零模特征仿真研究

针对现有基于单相接地故障特征量的选线方法实际保护效果不理想的问题,以某煤矿实际供电系统为研究对象,采用RTDS/RSCAD实时数字仿真系统搭建了矿井供电系统仿真模型,分析了中性点不接地和经消弧线圈接地2种运行方式下线路零模电流、零模电压的故障特征规律,以及不同故障位置、故障初相角、接地电阻对矿井供电系统单相接地故障下线路零模电流时域特征的影响。研究结果表明:(1)中性点运行方式对非故障线路零模电流和母线零模电压的影响可忽略不计,对故障线路零模电流的影响较大;2种运行方式下故障线路与非故障线路零模电流首半波极性相反。(2)故障位置距离母线越远,线路暂态零模电流冲击值越小;线路稳态零模电流受故障位置影响较小。(3)故障初相角越大,线路暂态零模电流冲击值越大,冲击值增长速度越小,故障线路暂态零模电流达到稳态的时间越短;故障初相角不影响线路稳态零模电流幅值,只影响其初相角。(4)接地电阻越大,线路暂态零模电流冲击值及其衰减速度、稳态零模电流幅值越小。     

谐振接地系统单相接地故障仿真分析

针对谐振接地系统发生单相接地故障时因故障线路电流很小且方向不确定而导致选线难度大的问题,从理论上分析了谐振接地系统发生单相接地故障时的零序电压、零序电流变化规律;在Matlab软件中建立了小电流接地系统仿真模型,并分别对中性点不接地系统、全补偿谐振接地系统、过补偿谐振接地系统、欠补偿谐振接地系统进行了仿真分析,仿真结果与理论分析结果一致,进而得出结论:发生单相接地故障时,中性点不接地系统可选用基于幅值和方向等稳态分量的选线方法,谐振接地系统不可选用该种选线方法,但两种系统可选用同一种基于暂态分量的选线方法。     

基于小波变换的配电网故障暂态量选线方法

小电流接地是中压电网中性点的典型接地方式。小电流接地电网的单相接地故障特征表明,故障暂态电流幅值比稳态对地电容电流大得多,而且几乎不受消弧线岗影响。冈此,利用暂态电流进行选线具有一定的优越性。为了精确提取故障时的暂态信号用于选线,利用小波变换工具对发生接地故障时各线路的暂念零序电流进行小波变换,提取线路故障信息。本文建立仿真模型对小电流接地电网的多种单相接地故障型式进行了仿真验证,证实了该方法的有效性。     

基于零序电流积分的单相接地故障定位方法

当小电流系统单相接地故障时,由于故障电流较小、电气量不明显,且系统运行方式多样、结构较为复杂,难以对故障点加以判断。当前,主要依靠人工巡线的方式确定故障点,不仅费时费力,还难以快速、准确地寻找故障位置。对此,利用单相接地故障位置前后线路流过的零序电流差异较大,使故障端前后两侧检测点流过的零序电流波形差别大,而同侧线路零序电流波形相似。利用各区段两侧故障发生后2个工频周期内的零序电流数据,分时段计算幅值,并以积分算法求取幅值积分系数,最终根据幅值积分系数判断故障区段。试验结果表明:该方法对不同接地电阻、不同补偿度、不同故障初相角下的单相接地故障的定位准确度高,在高阻接地、线路末端接地以及电弧性接地故障时仍能适用。该方法只需线路上的零序电流信号,信号获取方便;只需上传检测点幅值积分系数,数据传输量小。该研究也符合智能配电网的进一步发展趋势。     

基于双端阻抗法的配电网故障定位研究

配电网故障定位是电力系统的关键技术。针对配电网故障定位精度易受线路参数影响的问题,文章在分析故障定位原理的基础上,提出了基于双端阻抗法的单电源配电网故障区域定位方法,推导了无分支配电网线路单相接地故障测距方程,为多分支配电网的故障测距提供了基础。MATLAB仿真结果验证了该方法的有效性。     

高压交流输电线路故障检修技术研究

对高压交流输电线路故障检修技术进行研究,可以提高电力质量,减少因线路故障产生的一系列人财有损情况的发生;当前方法将短期的输电线路检修当作单重不确定性的优化问题,对其进行建模以及求解;而在现场运行过程中,架空线路可靠性指标不能准确表达线路故障发生的可能性,其理论基础相对薄弱,仅考虑了单重不确定性的问题,无法对高压交流输电线路进行高精度地检修;为此,提出一种基于层次分析的高压交流输电线路故障检修方法;该方法先将高压交流输电线路故障划分为:单相接地故障、高压交流输电线路短路故障、高压交流输电线路导线断路故障;然后利用多个电流测量点,通过FFT程序对电流故障分量相位进行求解,根据比较相邻测点相位差判别故障区域,最后利用图论实现高压交流输电线路故障检修时间控制函数,以及线路故障检修经济控制目标函数的制定,与分类和定位结果结合完成高压交流输电线路故障的检修;实验结果证明,所提方法可以有效地对高压交流输电线路故障进行检修,具有一定的利用价值。     

基于小波暂态能量的自适应故障选线新方法

针对当前小电流接地系统在相电压过零时发生故障选线准确率不高的问题,分析了小电流接地系统发生单相接地故障后零序电流的频率特征。提出了一种基于小波暂态能量的故障初始角自适应故障选线新方法,该方法利用快速傅里叶变换获取电压相位估算故障初始角,并根据能量最大值原理进行故障选线。通过理论分析,数字仿真实验,证明了所提出的方法基本不受过渡电阻、故障初始角、电弧故障和故障距离的影响,能够准确快速地选出故障线路。     

基于暂态零序能量的配电网故障选线方法研究

针对中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时因故障边界复杂、随机,故障稳态分量小,零序瞬时功率倒相而导致传统的单一特征量选线方法失效问题,提出了一种新的基于暂态零序能量的选线方法。该方法通过一种数字滤波器来滤除暂态零序电流中的不对称分量和稳态工频分量,得到各条线路零序电流和母线零序电压的暂态纯故障分量,由此构造暂态零序能量,并根据暂态零序能量的大小和方向判断故障类型及线路,即发生单相接地故障时,非故障线路暂态零序能量的方向为正,故障线路暂态零序能量的方向为负,且其绝对值为其余线路暂态零序能量之和;发生母线接地故障时,母线暂态零序能量的大小为其余线路暂态零序能量之和。针对母线暂态零序能量受噪声影响大而导致选线灵敏度低的问题,提出将自动重合闸技术应用到该选线方法中的方案。Matlab仿真结果表明,该选线方法的准确性、可靠性较高。     

基于暂态零序分量的配电网选线方法研究

针对小电流接地系统通过装设消弧线圈来减小单相接地短路电流的方法可能造成已有选线装置失效的问题,介绍了一种基于暂态零序分量的配电网选线方法。该方法采用db10小波包对故障时刻流经每条馈线的暂态零序电流进行分解,找到能量最大和次大的两个特征频带,并对两个频带上小波包分解系数进行相关分析,从而选出发生故障的线路。以中性点经消弧线圈接地系统为例建立了仿真模型,并分别对架空线接地故障和电缆线接地故障进行了仿真实验。实验结果证明了该方法的有效性。     

配电网小电流单相接地故障选线方法研究

针对配电网小电流单相接地故障率越来越高,提出一种新的配电网小电流单相接地故障选线方法.将双树复小波变换用于配电网小电流接地故障选线,并结合能量相对熵作为故障选线的依据.通过双树复小波变换来处理小电流信号,利用能量相对熵确定故障线路.并通过仿真对该方法的正确性和有效性进行验证.结果 表明,该方法可以快速确定故障线路.这种...     

基于模糊神经网络的单相重合闸故障识别

自动重合闸是提高电力系统供电可靠性、保证电力输电线路安全运行的重要装置,广泛应用于供电输送线中。针对自动重合闸电压判据可能出现误判的情况,文章提出了一种将模糊神经网络应用于单相自动重合闸故障识别的方法,构造了一个具有2个输入、1个输出的模糊神经网络模型,用于识别瞬时性故障与永久性故障,并采用从样本中获取模糊规则的方法和利用Matlab软件对该方法进行仿真实验。仿真结果验证了该方法的可行性和准确性。     

基于双树复小波的煤矿电网故障选线

从煤矿电网实际条件着手,针对三相电流互感器、两相电流互感器、单相电流互感器以及零序电流互感器4种情况分别展开讨论,分析各线各相电流初始行波,利用双树复小波分解得到模极大值幅值和相位关系,并进行比值计算,构成不同的选线或选相判据。Matlab仿真验证了基于双树复小波的煤矿电网故障选线方法的可靠性。     

基于小波包的小电流接地故障选线仿真研究

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能量最大原则确定零序暂态电流最集中的特征频带,再比较各线路特征频带的模极大值和系统零序电压首半波的极性以确定故障线路,并利用MATLAB／SIMLLINK建立小电流接地系统单相接地故障仿真模型。仿真结果表明,该方法准确可行,而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。