基于PRONY特征提取的谐振接地电网故障选线相关分析新方法

用各馈线故障零序电流故障发生后第1个周波采样数据对应减去故障前1个周波数据,再对应减去故障后第10个周波数据,得到零序电流的暂态纯故障分量.设计一个具有相位自动补偿功能的数字低通滤波器,对零序电流的暂态纯故障分量进行滤波,用以提高Prony的拟合效果.对滤波后各馈线零序电流的暂态纯故障分量进行Prony拟合,提取其主振荡频率信息.利用故障馈线与健全馈线的零序电流在主振荡频率处相关性最弱的特征,对故障零序电流的主振荡频率分量在一定数据窗下进行综合相关度分析,选择综合相关系数最小对应的馈线为故障馈线.大量仿真结果表明该方法选线准确、可靠.     

单相接地故障暂态电流方向选线研究

通过理论分析和大量6kV模拟实验验证,得到了电孤接地故障时暂态零序电压和电流的特征：1）零序电压和各馈线零序电流暂态分量的频率主要与变压器漏抗、电网对地电容和相间电容有关,与中性点接地方式无关;2）故障线路与非故障线路的零序暂态电流的频率、衰减速度等特性是相同的．非故障线路零序暂态电流的大小与本线路对地电容的大小呈正比,而故障线路零序暂态电流等于所有非故障线路零序暂态电流之和,方向相反;3）单相接地故障发生在相电压最大值附近时,暂态零序电流最大．在此基础上,提出一种新的、能在单片机上实现并满足在线实时选线计算需要的单相接地故障暂态电流方向选线算法．经挂网运行证明,所提算法对电孤接地故障是有效的．     

零序功率方向元件的探讨

分析了比幅与比相原理的零序功率方向元件接地短路故障远离保护安装处时零序方向元件灵敏度低,可能存在死区的问题。提出了微机线路零序方向电流保护采用线路零序电流与变压器中性点零序电流比相的判据,解决了电压回路故障及远离保护安装处接地故障零序方向元件灵敏度低的问题。通过仿真验证表明,所提出比相原理动作正确且简单。     

基于中性点零序电流注入的高阻接地辨识方法

小电流接地系统发生单相高阻接地故障时产生的零序电压与系统三相参数不平衡引起的零序电压相似,难以区分。通过跟踪测量系统正常运行时的对地导纳,当系统中性点零序电压变化时,向系统注入预定的零序电流,测量对应零序电压;根据电压变化前的对地导纳以及注入电流前后的零序电压推导出η的相位,实现高阻接地故障与系统三相不平衡的辨别;选取适当注入零序电流,可确保故障点电流不增加,避免故障点燃弧。Matlab/simulink仿真分析表明该方法能有效辨识单相高阻接地故障。     

小电流接地系统故障选线的暂态零序电流变化率方法

分析了小电流接地系统发生单相接地故障时暂态零序电流的特点,给出了利用故障线路与非故障线路暂态零序电流变化率差异的选线判据,提出了小电流接地系统故障选线的暂态零序电流变化率方法.该方法不受系统中性点接地方式、电压初相角、过渡电阻的影响,故障判别准确,选线灵敏度高,算法简单,实用性强.最后用Matlab中建立的小电流接地系统仿真模型验证了该方法的有效性.     

基于频谱分析的小电流接地系统单相接地故障选线的研究

论述了小电流接地系统发生单相接地故障机理,指出了故障线路与健全线路零序暂态电流显著不同,反映零序暂态高频电流特征的频谱差别很大。通过系统仿真分析,得到单相接地故障线路的信号功率最大,以此来鉴别故障线路和健全线路。     

基于零序电流比幅法的故障选线法

针对10 kV配电网小电流接地故障时单台智能控制器零序电流测量误差比较大、选线难的问题,基于零序电流比幅法设计了一种适合在柱上开关智能控制器实现的零序电流选线方法.该系统采用专用的电能计量模块和单片机来测量并计算线路的零序电压、零序电流和相电流,当零序电压超过设定值后,根据相电流的大小计算零序电流的随机误差,用零序电流实测值和随机误差求出偏移量,并通过GSM模块通信的方法对各条线路的零序电流偏移值进行比较排序,为单相接地故障提供选线依据.通过仿真试验验证了算法选线准确.该系统实用、安装简单、现场使用方便可靠.     

小电流接地系统两点接地故障仿真分析

针对小电流接地系统两点接地故障的复杂性以及理论分析的难度,建立了仿真模型,分析了全部4种类型的两点接地故障,得到了故障时相电压、零序电压和零序电流的特征,提出了一种判断两点接地故障的方法。最后,通过PSCAD/EMTDC软件进行了仿真验证。     

基于主频分量相关性的谐振接地配电网故障定位方法

针对结构复杂的谐振接地配电网,基于相关性的故障定位算法具有判别裕度较小,易发生误判。依据主频分量故障边界明显的特点,提出一种基于主频分量相关性的谐振接地配电网故障定位方法。首先,对各检测点的零序电流纯故障分量进行滤波,通过Prony算法从各馈线纯故障分量中提取主频分量;然后,分析各相邻检测点的零序电流主频分量之间的相关性,其中相关系数为负所对应的相邻检测点区段为故障区段。仿真分析表明:该方法受故障位置、故障电阻、故障合闸角影响较小,且故障判别裕度较高,不易发生误判,适合结构较复杂的谐振接地配电网故障判别。     

基于零序电流特性的中性点灵活接地系统的故障选线方法

在配电网小电流接地系统中,当发生单相接地故障时线路零序电流信号十分微弱,尤其是高阻接地故障时难以进行准确选线。文中提出了基于新型中性点灵活接地的配电网故障选线新方案,该选线方法在发生单相故障时通过高速电力电子开关在中性点投入小电阻接地支路,将小电流接地系统供电可靠性和大电流接地系统信号明显等优点结合起来,利用零序电流幅值以及并入小电阻前后零序电流相位差的变化作为判据,有效解决了在高阻接地情况下选线不理想的现状,实现配电网故障准确选线。利用PSCAD/EMTDC仿真环境对配电网进行单相接地故障模拟,仿真结果表明在不同故障情况下所提方案具有良好的可靠性和有效性。