综合暂态与工频信息的谐振接地系统小电流接地故障选线

对于谐振接地系统,利用工频电流的小电流接地故障选线方法不再适用,而受现场普遍存在的电压互感器/电流互感器接线极性反接问题影响,利用暂态电流极性比较与暂态无功功率方向的选线方法也易出现误选。文中在分析过补偿方式谐振接地系统中接地故障暂态与工频零序电流/无功功率分布差异的基础上,提出两种综合利用故障暂态与工频分量的全信息量选线方法,即:与任一其他线路暂态零序电流极性关系与工频零序电流极性关系均不一致的线路为故障线路;或暂态无功功率与工频无功功率流向不一致的线路为故障线路。两种方法均可有效避免因电压互感器/电流互感器接线极性反接或不确定造成的误选,扩大了对现场条件的适用性,提高了选线可靠性。仿真与现场数据验证了算法的有效性。     

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.     

基于数字化变电站的小电流接地故障选线实现方案

结合IEC 61850协议特征、数字化变电站的通信特点及小电流接地故障选线的特殊要求,提出了基于数字化变电站的小电流接地故障选线实现方案.重点分析了对选线正确性影响最大的3个关键因素,即在合成零序电流过程中电子式互感器的精度问题、多个合并单元的同步采样控制问题、通信模式问题.针对电子式互感器的特点,提出在数字化变电站中接地故障选线方法应以暂态量算法为主,同时提出利用通用面向对象变电站事件(GOOSE)通信技术实现跳闸功能.     

基于消弧线圈补偿特征的故障选线新方法

为解决零序电流互感器极性不明确导致选线错误的问题,提出一种根据消弧线圈补偿特征的选线新方法。对于每条线路建立健全线路数学模型,利用零序电压电流暂态分量与基频分量求取相应的导纳参数。针对分量"湮没"问题,提出一种矩阵束的改进方法实现小幅值高频分量的精确提取。分析得到消弧线圈补偿作用规律:在确定频段内故障线路两参数符号相反或数值明显减小,健全线路两参数计算结果相近,可实现故障判断。仿真实验结果验证了该方法摆脱了零序互感器极性不同导致选线错误的限制,无需线路参数信息即可实现故障自判,适应性强。     

中性点不接地系统负荷电流对零序电流采集的影响分析

小电流接地系统的故障选线与定位一直是电力系统中不易解决的问题,一个主要原因是架空线路的三相电流互感器存在误差导致负荷电流的零序分量在二次侧输出不为零从而形成零序不平衡电流,影响到二次侧零序电流采集的准确度,降低了基于零序电流电气特征的故障选线与定位方法的正确率。对互感器误差引起的此不平衡电流进行了研究,给出了最大零序不平衡电流的数学表达式,提出了提高零序电流采集准确度的方法并对其可行性给出了评价。     

10kV配电网架空出线零序电流过滤器的特性

10kV配电网架空出线通常只安装有两相电流互感器,为获取出线的零序电流,可以在出线空缺相增设1只电流互感器,与另外两相电流互感器组成零序电流过滤器。零序电流过滤器输出特性对出线零序电流的测量至关重要,因此对零序电流过滤器的特性进行了理论分析,搭建了一套零序电流过滤器的试验回路,设计并实施了多项相关试验对零序电流过滤器的输出特性进行试验研究,并在现场进行了应用研究工作。结果表明:零序电流过滤器误差产生的主要原因是构成零序电流过滤器的3只单相电流互感器的铁心饱和特性不同,为最大限度的降低零序电流的测量误差,构成零序电流过滤器的3只电流互感器的额定参数需尽量一致;在变电站出线为架空出线的情况下,用3只额定参数相同的单相电流互感器组成的零序电流过滤器可以从出线中提取出零序电流,幅值误差和相角误差都比较小,可以应用到以零序电流为判据的故障选线装置中;已用于现场实践的零序电流过滤器经过多年的运行,设备运行正常,选线装置选线结果准确可靠,验证了零序电流过滤器的可行性。上述结论可以为利用零序电流过滤器进行10kV配电网架空出线的单相接地故障选线提供依据。     

基于广域零序分布电压特征的小电流接地选线方法

传统小电流接地选线装置准确性易受系统不平衡电流、电流互感器一致性差异等因素影响。为此提出一种基于广域零序电压分布特征的单相接地故障选线新方法。利用电网的分布参数模型分析得到了配电网发生单相接地故障后不同线路零序电流的分布特征,并据此归纳、推导了配电网不同接地方式下的零序电压的沿线分布特征。由于故障线路与健全线路间零序电压的分布特征存在差异,文章构造了故障测度因子作为选线判据,并通过引入能够描述故障与健全线路差异度、健全线路相似度的相对故障测度矩阵和投票机制来减小故障距离、过渡电阻和脱谐度对选线结果的影响,从而提高选线结果的可靠性。利用PSCAD建立了符合配电网线路分布参数特征仿真模型,仿真计算结果表明,在不同的接地方式、故障距离、过渡电阻和较小的脱谐度情况下,该方法均能正确选出故障线路。     

基于Prony算法的小电流接地系统不平衡电流分析

阐释了小电流接地系统中不平衡电流产生的原因及危害,从理论上对电流互感器、三相负荷、电源以及对地电容引起的不平衡电流做出分析,明确了不对称负荷、电源产生不平衡电流的条件.运用Prony分析方法,提取故障前后零序电流的基波分量和自由震荡分量,分析其在暂态过程和稳态过程中幅值和相位的差别.阐明了不平衡电流对选线装置的影响,提出故障前后零序电流对应相减方法的适用范围以及利用零序电流的高频分量提高选线可靠性的方法.仿真实验表明了理论分析的正确性,验证了所提解决方法的有效性.     

电流变量方法在小电流故障选线中的应用

分析了中性点经消弧线圈接地的小电流系统发生单相接地故障时的故障特征,总结了传统选线方法在中性点经消弧线圈接地运行方式下的缺陷,提出了一种新型的零序电流变量选线方法.该方法通过比较单相接地故障后,在消弧线圈不同补偿度时的线路零序电流的差别,识别出故障线路,有效地提高了单相接地故障选线的正确性.仿真的结果表明了该方法的有效性和可行性.     

基于暂稳态电流幅值比较的谐振接地系统故障选线方法

针对传统单相接地故障选线方法因互感器极性反接而误动或拒动的问题,提出一种基于零序电流幅值比较的选线方法。根据谐振接地系统单相接地故障等值电路,计算各线路出口处零序电流工频分量与暂态分量的幅值之比,分析各线路出口处零序电流的幅值特征,得出所有健全线路零序电流暂态分量与稳态分量的幅值之比相等,且明显小于故障线路零序电流暂态分量与稳态分量的幅值之比。该方法仅利用了零序电流幅值信息,实现简单,不受零序互感器极性的影响。通过MATLAB仿真和现场数据验证了方法的正确性。     

零序电流互感器配大电阻的配电网单相接地故障检测

为了简化配电网单相接地故障检测装置的构成和增强单相接地故障特征,探索了一种基于零序电流互感器配较大负载电阻的配电网单相接地故障检测方法。分析了零序电流互感器配大负载电阻时的特性,并通过仿真和实验手段验证了其正确性。在此基础上,研究了二次侧电阻的参数选取问题,探讨了所研究方法在中性点不接地配电网用户侧分界开关单相接地保护装置和变电站单相接地选线装置中的应用,结合典型例子采用数字仿真的方法验证了其可行性,并与传统方法对比分析,结果表明所论述方法在进行单相接地选线时具有故障特征更明显的特点,在实现用户侧单相接地保护时可使电路更简单。     

基于重构误差及多尺度交叉样本熵的谐振接地系统故障选线

针对大量应用电缆线路导致的谐振接地系统单相接地故障时选线正确率下降的问题,提出一种基于计算馈线暂态零序电流重构误差及其低频分量多尺度交叉样本熵的故障选线方法。谐振接地系统单相接地故障时由于消弧线圈补偿作用,故障线路暂态零序电流相位、周期变化均与健全线路不同。利用相位变化不同,通过同步挤压小波逆变换对暂态零序电流进行重构并计算误差。利用周期变化不同计算暂态零序电流低频分量多尺度交叉样本熵。重构误差、交叉样本熵之和均为最大值的线路即为故障线路。大量仿真结果证明,该方法受不同故障条件影响较小,可靠性高,抗干扰性强。     

含多分布式电源的小电阻接地系统单相接地故障特征分析

经小电阻接地方式配电网系统的单相接地故障特征会受到类型不一的并网分布式电源(distributed generation, DG)所采用的接地方式影响。针对此问题,结合对称分量法,首先建立了含有多个、不同类型、不同接地方式并网DG的配电网单相接地故障分析模型。然后对系统单相接地故障点电流和线路的三序电流进行了分析。最后,利用Matlab/Simulink搭建单相接地故障仿真模型,验证了对故障电流特征分析的正确性。结果表明,并网DG为不接地方式时对系统故障特征影响最小。这为并网DG的种类和并网变压器接地方式的选择提供一定的理论依据。     

基于经验小波分析的小电流接地系统单相接地故障选线方法

针对设备数量上升时智能电网复杂程度过高的问题,提出基于云雾计算的智能电网调度方案。模型由云计算层,雾计算层与终端用户层组成。其中雾计算层用于管理用户的请求和网络资源,并充当用户和云端之间的中间层。雾计算通过创建虚拟机以同时处理多个用户请求,从而使系统更为高效。顶层的云计算可直接通过自身或由雾计算层间接为终端用户提供服务。为有效分配雾资源,提出人工蜂群(Artificial Bee Colony,ABC)负载均衡算法。仿真实验表明,该算法的性能优于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)等其他方法,从而有助于提升智能电网体系的效率。     

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...     

一种新的融合算法在小电流接地系统故障选线中的应用

由于小电流接地系统的复杂性及单相接地故障的特殊性,各种故障选线方法都有其适用范围,单一的选线方法往往不能很好地满足要求。针对多种选线方法进行模糊综合评判的小电流接地系统故障选线方法,对多种选线方法的模糊隶属函数及权重因子的确定进行了探讨。以相间工频变化量比较法、能量函数法及小波变换法3种接地故障选线方法为例进行了模糊综合评判实例仿真,仿真结果表明该方法具有更高的可靠性。     

基于等效半波注入法的小电流接地故障选线

我国中压配电网多数采用小电流接地运行方式,由于小电流接地系统单相接地故障电流很小并且容易受到外界条件的干扰等原因,故障选线难题多年未得到有效解决。通过对目前已有的故障选线方法进行分析,在原有的直流注入原理的基础上形成了等效半波注入法,通过比较各条线路的零序电流来选线。对等效半波注入法的选线定位理论进行了分析,主要包括确定了注入的半波直流信号的流通路径、形成了该方法的等值电路,并组建了对应的数学模型,在原理上验证了该理论的正确性。最后通过Matlab搭建模型验证该方法能够准确地实现故障选线。     

小电流接地系统单相接地故障选线方法分析

我国大多数配电网广泛采用小电流接地系统,此类系统发生故障最多的是单相接地。如何快速准确地检测出故障线路一直是一个重要的研究课题。本文介绍了有关小电流接地系统单相接地故障选线方法,对现有的一些选线原理做了系统的归纳,并且进行了分析和比较,提出了尚需解决的问题。     

小电流接地系统单相接地故障选线空间域图像生成及融合方法

为发挥深度学习算法特征自学习及其在图像处理领域的优势,避免当前小电流接地系统单相接地故障选线中人工提取故障特征信息缺失的问题,提出了一种通过生成故障电流全信息空间域图像,再利用图像识别与分类算法实现故障选线的方法.所提方法首先使用三相电流构建三维空间域图像,并分别在3个平面上进行投影得到多幅投影图像,解决了获取二维图像...     

10 kV小电流接地系统单相接地故障的选线方式

配电系统采用小电流接地系统可以提高供电可靠性,为了及时发现和切除发生单相接地故障的线路,通常采用加装单相接地自动选线装置.分析了采用这一装置的机理,介绍了上海松江供电分公司10 kV配电网络采用消弧线圈接地方式和并联中电阻选线方法后的运行情况.