基于行波电流暂态特性的输电线路故障原因辨识

为了降低线路跳闸率有必要进行输电线路故障原因辨识。通过对输电线路雷击和非雷击故障行波电流的电磁暂态特征进行研究,提出利用波尾时间差异作为判断条件来进行雷击和非雷击故障辨识的方法;同时,针对故障行波的衰减和畸变,提出以分布式监测技术监测暂态行波电流,以实现输电线路故障原因的准确辨识。     

输电线路故障辨识电磁暂态仿真研究

目前国内利用直接监测技术实现输电线路不同故障原因辨识的研究尚处于起步阶段。为研究输电线路故障辨识方法,突破输电线路跳闸故障智能诊断关键技术,并为相关产品开发奠定基础,笔者建立典型输电线路仿真模型,采用ATP-EMTP电磁暂态仿真软件,对输电线路雷电绕击、反击和非雷击故障的暂态行波电流进行仿真。通过仿真结果对比和理论分析,提出输电线路雷击与非雷击、绕击与反击故障的判据,即利用波尾时间长短、有无反极性脉冲等暂态行波电流特征差异进行故障辨识的方法。笔者提出的辨识方法可作为输电线路跳闸故障智能诊断的理论基础,在此基础上可实现智能诊断监测终端开发,建立输电线路跳闸故障智能诊断专家系统。     

基于故障行波特征的输电线路故障原因辨识探讨

为了提升输电线路故障原因的自主识别能力,提出了一种基于故障行波特征的输电线路故障原因辨识方法。该方法通过分析分布式监测装置采集到的线路故障暂态行波电流,获取雷击、非雷击故障行波特征,建立了线路雷击、非雷击故障与故障行波波形的匹配关系,为输电线路故障原因的自主诊断提供了依据。     

基于雷电行波时域特征的输电线路雷击类型辨识方法

雷击类型的识别可为线路运维人员提供方向性指导。根据输电线路雷击过电压原理和输电线路边界条件构建输电线路在雷击和线路故障条件下,三相故障行波极性满足的对应关系,提出根据三相电流行波的极性异同来识别线路反击。进一步通过比较雷电和线路故障时,其暂态行波能量变化的特点,提出基于修正能量比的输电线路故障和绕击的判断方法,最终完成线路雷击类型的识别。通过仿真和现场实验验证了此方法的正确性,具有较好的应用价值。     

输电线路不对称短路故障关键暂态信息获取方法

准确获取输电线路故障点的关键暂态信息,对线路故障原因辨识及线路改造方案的制定都有重要意义。在分析不同类型短路故障行波的基础上,对输电线路不对称短路故障关键暂态信息的获取方法进行了研究。首先利用反演理论,推算出所需的故障点暂态电流波形。结合短路故障类型,构建了基于故障点模量电流幅值、故障角及故障电阻的数学模型并采用改进萤火虫算法(improved firefly algorithm,IFFA)进行求解。仿真结果表明,该方法可准确重现故障点的故障行波,实现关键暂态故障数据的挖掘,有望为输电线路不对称接地故障的故障原因辨识及线路改造提供帮助。     

输电线路故障诊断技术现状及展望

对输电线路故障原因辨识及故障定位方法进行论述,分析现有技术存在的不足之处,在此基础上提出输电线路故障诊断技术的主要研究方向,即:雷击故障辨识重点在于所对应的行波电流电磁暂态特征研究,利用其高频信号的特征差异来进行辨识,并最终将理论研究转化为挂网产品;而对于线路故障定位,可考虑改变监测点的布置方式及减少波速改变的影响,以便更准确地监测故障初始行波波头,提高输电线路故障定位精度。     

深度学习在输电线路短路故障辨识的应用研究

随着分布式故障测距技术的快速发展,输电线路故障行波数据量呈现指数性增长,传统的短路故障辨识研究方法效率低下。为此,以典型的雷击故障（绕击和反击）和非雷击故障图像库为基础,提出一种基于深度学习的短路故障辨识方法,对行波数据的时域信息进行特征识别,以波头和波尾为输入量,构建输电线路短路故障辨识模型。该方法为电力公司输电线路运维提供了理论依据。     

基于分布式监测系统的超高压输电线路故障诊断技术应用

介绍了行波传输后的波形衰减规律,以及分布式监测系统的技术原理.利用分布式监测技术对内蒙古超高压输电线路的3起故障进行诊断,分析了分布式监测技术的应用条件及定位误差,指出了雷击故障的辨识依据.通过分布式监测系统获取的故障时刻工频和暂态电流数据,分步骤对故障点进行定位分析,并通过故障高频暂态电流的波形特征辨识是否为雷击故障...     

基于小波变换的高压直流输电线路暂态电压行波保护

详细研究了高压直流输电线路发生故障后暂态电压行波的能量分布特征,利用小波变换对暂态电压进行多尺度分析,并使用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对直流线路在区外和区内故障、故障性雷击和非故障性雷击等几种典型故障下,直流线路暂态电压在各个小波分解尺度下的能量分布进行了仿真计算。计算结果表明,当直流线路发生不同类型故障时,其暂态电压的低频与高频能量的比值有较大差异。根据这些特征,构成了一种新的高压直流线路行波保护判据。     

基于小波变换的高压直流输电线路暂态电压行波保护

详细研究了高压直流输电线路发生故障后暂态电压行波的能量分布特征,利用小波变换对暂态电压进行多尺度分析,并使用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对直流线路在区外和区内故障、故障性雷击和非故障性雷击等几种典型故障下,直流线路暂态电压在各个小波分解尺度下的能量分布进行了仿真计算.计算结果表明,当直流线路发生不同类型故障时,其暂态电压的低频与高频能量的比值有较大差异.根据这些特征,构成了一种新的高压直流线路行波保护判据.     

基于小波能量谱的输电线路雷击故障识别方法研究

准确辨识输电线路雷击故障类型对于改进防雷设计、实现差异化防雷具有十分重要的意义,因此以雷击输电线路后三相导线暂态行波电流为研究对象,建立了基于小波能量谱的雷击故障识别方法。根据不同雷击情况下的小波能量谱分布特点,构建了相应特征量及故障识别判据。仿真结果表明,该方法不受雷电流参数及波形的影响,对于绕击未闪络、绕击闪络及反击三种雷击类型均能准确识别。通过合理选择判断阈值和电流行波监测点,可分别避免雷电冲击电晕及线路末端折反射波对算法准确性的影响,因此本方法具有较高的实用价值。     

输电线路雷击故障的综合识别研究

输电线路发生非故障雷击时可能导致行波测距装置误动,为提高测距装置动作的可靠性,提出一种雷击故障的综合识别方法。首先搭建220 kV输电线路仿真模型;然后分析非故障雷击、雷击故障和短路时的暂态电流在时域上的波形特征和频域上的能量分布规律,分别构造了非故障雷击识别判据和故障类型识别判据;最后,通过仿真验证了该方法的正确性和可靠性。     

考虑高比例新能源并网的输电线路故障原因智能辨识

高比例新能源并网会影响输电线路故障形态，不利于故障原因准确辨识。为此提出一种考虑高比例新能源并网，基于参数优化变分模态分解、增强多尺度排列熵及深度信念网络与迁移学习的输电线路故障原因智能辨识方法，构造出气象类和电气类、暂态行波电流模态分量熵值、新能源运行状况三类特征，通过模型训练和网络参数微调，端到端实现输电线路故障原因辨识。实验结果表明，该方法能以较高准确率辨识雷击、外力破坏等9类故障原因。     

线路雷击事故与短路故障的识别方法

准确识别雷电冲击发生在输电线路上的位置和频次,对线路防雷保护具有重要的意义 .在现有行波测距装置的基础上,提出线路受雷击和出现短路故障的识别新方法.对非故障性雷击、故障性雷击以及短路故障进行了仿真,发现了不同故障类型下暂态电流在各频段能量分布存的差异和行波的折反射规律,在此基础上提出了线路雷击与短路故障识别算法.用通用的电磁暂态仿真程序EMTDC进行的仿真证明了该放法的正确性.     

一起500 kV输电线路雷击跳闸的智能诊断分析

本文以某500kV输电线路发生的一起雷击跳闸故障为例,论述输电线路智能故障诊断系统在故障点定位和故障类型判断中的实用性。介绍了监测系统的构成和工作原理,系统基于单端行波测距法计算故障点的位置,并根据故障行波波形特征辨识出故障类型。系统诊断结果与现场巡线结果一致,表明了输电线路智能故障诊断系统的高效性和准确性。     

特高压直流输电线路雷击暂态过程与行波保护响应特性分析

针对实际工程中特高压直流输电线路雷击事件,采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC实现雷击特高压线路的小步长仿真,解决了目前仿真方法未能与保护分析工作相适应的问题。主要分析了发生非故障性绕击、故障性绕击以及反击时保护安装处电压、电流的暂态过程,描述各电气暂态量在雷击极与非雷击极的主要特征及区别。结合实际行波保护模型的动作情况,对比非故障性绕击、故障性绕击以及反击下d U/dt判据、DU判据、DI判据在雷击极与非雷击极的响应结果,梳理雷击特高压直流输电线路行波保护判据的响应特性,指出在故障性绕击、反击场景下非雷击极行波保护误动情况是由于线路耦合导致在雷电流波头上升阶段出现非雷击极保护的DU、DI判据满足整定值造成的。最后给出了提高特高压直流系统行波保护雷击可靠性的优化思路。     

输电线路故障开断暂态行波的传播特性研究

利用断路器开断输电线路故障时所产生的暂态行波来实现故障测距,且不受来自故障线路对端不连续点反射波的影响。分析了输电线路故障开断暂态行波的产生机制和传播特性,为进一步利用暂态行波实现单端故障测距奠定了理论基础。     

超高速保护中雷电干扰识别的暂态法研究

雷电干扰可能会造成基于行波或暂态量的超高速输电线路保护误动作。经对雷击和短路故障时的电流故障分量进行信号能量分布和波形的分析发现：普通短路故障与雷击引起强故障时的暂态能量主要集中在低频带；雷电干扰与雷击引起弱故障时的暂态能量主要以高频为主；相对于雷电干扰和普通短路故障,雷击引起弱故障时的行波截波特征非常明显。据此,提出了基于小波变换的雷电干扰识别的暂态方法。EMTP仿真显示该识别方法是可行的。     

雷击对行波故障测距的影响及识别

雷击是影响行波测距装置精度的主要因素之一,雷击故障的识别是解决输电线路雷击干扰的基础。通过对雷击故障和短路故障电流行波的暂态特性分析可知,雷击故障电流具有以下特点:雷击故障电流具有更大的陡度;非故障相的电流行波也具有更大的暂态能量。据此,提出利用小波变换提取故障电流陡度和利用相电流行波暂态能量进行雷击故障识别的新方法,以及相应的识别判据。EMTDC仿真及实例验证证明了文中所述雷击识别方法的正确性。     

线缆混合输电线路故障组合行波测距方法及影响因素研究

电缆-架空线混合输电线路的故障暂态行波具有复杂多变的传播特性。通过理论分析和仿真验证,深入研究电缆-架空线混合线路故障暂态行波的产生机理及传播特性。并基于此阐明混合线路的单双端组合行波测距原理,详细探究了过渡电阻、故障初始相角、故障类型、故障距离对混合输电线路故障电压行波、电流行波的传播特性及组合行波测距精度的影响。同时计算分析了电缆金属屏蔽层单端接地线上的故障电流随故障距离的变化关系。过渡电阻、故障初始相角、故障类型对220 kV电缆-架空线混合线路的故障电压行波、电流行波幅值有显著影响,但对行波的第一个波头到达线路两端所需时间无影响。不同故障位置下,混合线路故障行波的幅值及第一个波头到达两端所需时间不同。电缆金属屏蔽层采用单端接地方式时,电流行波幅值随电缆故障距离增大呈非线性单调递减的特性。