配电网线路故障定位技术研究

针对中性点不接地配电网单相接地故障定位难的问题,提出了一种基于智能开关的故障定位方法。通过对故障过程中等值电路的分析,结合故障过程中智能开关的监测数据,利用阻抗法和振荡频率对故障过程中等值电阻和等值电感的计算,从而实现了对线路故障点的定位。     

基于正极性行波信号分析的配电网双端故障定位

针对仅利用传统双端定位法无法实现多分支配电网线路故障定位的问题,提出了通过检测一系列正极性行波(与初始行波同极性的行波)来实现多分支线路配电网双端故障定位的新算法。根据电压行波在故障点、不同分支线路末端及节点处的反射特性可知,与故障点有关的行波均为正极性行波。首先利用传统双端测距法确定故障分支线路,再通过小波变换对测量端检测到的各个波头进行极性特征分析并辨识其出现时刻,计算出各个正极性行波与初始故障行波之间的时间差所对应的距离,最后结合配电网各段线路的长度,可有效识别出与故障点有关的正极性行波,从而确定故障点的位置。经PSCAD仿真和MATLAB分析表明,新算法准确、有效,仅利用两个测量点即可对多分支线路配电网进行故障定位,且减少了设备、节约了成本。     

基于正序阻抗的微电网线路故障定位策略的研究

微电网线路结构的复杂性,造成了对线路的故障判断和定位困难。文章提出了一种基于等效正序阻抗的线路故障定位方法。通过对线路两端的电压、电流、有功功率以及无功功率进行3次测量,计算出每条线路两端的等效正序阻抗。通过对故障前后线路等效正序阻抗的对比分析,对出现故障的线路做出判断。在确定故障线路的前提下,比较短路点到线路端点的阻抗与故障前线路阻抗的大小,确定出线路短路点的具体位置。实验数据以及仿真波形与理论分析完全吻合,验证了所提出的故障定位方法是完全正确和有效的。     

基于行波时差矩阵算法的10kV电缆网络故障定位

城市电缆网络产生故障时,故障线路的精确辨识及故障点的准确定位有利于快速恢复供电。针对城市电缆多埋于地下、结构复杂、分支多、传统定位算法较为繁琐等问题,在有效分析电缆线路结构与行波传播路径的基础上,提出了一种基于行波时差矩阵算法的多分支电缆线路故障定位方法。该方法首先划分线路的各个区段,然后根据线路网络拓扑结构与行波传播路径构建故障判定矩阵,最终依据故障判定矩阵与双端行波定位原理准确定位故障点。PSCAD仿真结果表明,该方法能快速精确地判定故障分支并定位故障点。     

基于μPMU的主动配电网故障定位方法研究

摘要： 准确的故障定位有助于提高配电网络的稳定性。随着分布式发电和电动汽车的接入,传统配电网逐渐向主动配电网发展,传统故障和保护装置已无法满足,这对故障定位技术和装置提出了新的要求。文章提出了一种基于微型同步相量测量单元（也叫做μPMU或者微同步相量）的新方法对主动配电网的故障进行定位。该方法运用单端μPMU采集的电压电流信息,查找故障线路,得到候选故障点并计算其故障距离。并根据两端μPMU测量电压和故障电压之间的相位关系,排除伪故障点,确定故障点位置。仿真结果表明,在主动配电网下,该定位方法具有较高的定位精度,仅需在线路的两端配置μPMU即可满足对不同类型故障进行准确地定位。在高渗透率DG和高阻故障的情况下,该定位方法依然可以准确地对故障进行定位。     

不对称参数同塔双回线故障定位方法

为迅速而准确地实现不对称参数同塔双回线故障定位,分析了不对称参数同塔双回输电线路电气特性,根据解耦后由两端推算至故障点电压序分量相等的原理,构造出以故障距离为未知数的含有多维复数双曲函数的测距方程。为克服传统方法求解该方程存在伪根等缺陷,引入自适应粒子群算法(AWPSO)进行优化求解。通过分析测距结果提出该故障点所在回线判据。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能准确定位故障点及其所在线路,且不受故障类型、过渡电阻及系统运行方式的影响。     

基于Park变换的线路阻抗参数在线辨识新方法

针对高压微电网或等效线路阻抗呈感性的低压微电网,提出孤岛运行模式下的一种线路阻抗参数在线辨识方法。通过Park变换将电压、电流变换到两相同步旋转坐标系下,利用电压、电流的直流分量求解线路阻抗,从而识别出线路电阻值和电感值。该方法不仅适用于三相平衡系统,更可在三相负荷不平衡情况下,实现对输电线路阻抗参数的在线辨识。仿真和实验中,将提出的Park变换法与Karrenbauer相模变换法进行对比,结果表明所提出的Park变换法易于编程且辨识精度较高。     

一种适用于海缆混合线路的新型故障定位系统

海底电缆线路铺设复杂,当线路出现故障时,很难定位故障的准确位置,电力线路故障点的快速定位是加快电力线路修复、减少停电时间的关键。在分析架空线和海缆故障特征的基础上,提出一种适用于海缆混合线路的故障定位系统。该系统通过故障区段定位装置就地采集海缆两侧的电流,就地进行故障区段定位,并将区段定位的结果通过光纤发送给线路两侧的保护装置。当判断出故障在电缆上时,立即闭锁线路两侧保护装置的重合闸功能。保护装置集成了行波测距模块,在收到区段定位信号的基础上进行适用于混合线路的双端行波测距。大量的仿真测试表明,提出的适用于混合线路的故障定位系统能够实现对混合线路的故障区段精准定位,使混合线路的自适应重合闸应用成为可能;在区段精准定位的基础上能够对混合线路的故障点进行精确定位,可以缩短停电时间,提高供电的可靠性。     

基于RBF神经网络的中压配电网接地故障特性研究

接地故障是中压配电网中常见故障之一,快速定位故障对于提高供电经济型、安全性、可靠性具有重要意义。提出了一种结合行波法与RBF神经网络的故障定位方法,首先通过行波法确定故障点与电源出口间的距离,其次利用RBF神经网络对故障点所在线路支路进行精确定位,最后以实际电网作为算例进行仿真模拟,验证了所提方法的合理性和有效性。     

中性点不接地系统两点异地接地及故障点位置判别

分析了单电源中性点不直接接地系统输电线路两点异地发生接地故障时相间阻抗元件及接地阻抗元件,在保护首端测不到零序电流时测量阻抗不能正确反映短路点到保护安装处的距离.为确保供电可靠性,提出了断开一回故障线路的选择方法及确定故障点位置的判据.     

基于测量阻抗加速的反时限过流保护新方案研究

基于国内外学者对微电网中ITOC保护的优化方法,考虑到测量阻抗在反映故障点位置的同时不受到其他因素的影响,提出了阻抗加速的反时限过流保护新方案。通过测量阻抗和从保护安装处起向下所有线路的阻抗这两个参数对传统反时限动作方程进行修正。区内故障时,测量阻抗百分比将极大地提升保护的速动性;区外故障时,各保护依旧采用传统的反时限过流保护动作方程。运用PSCAD软件进行仿真,通过对仿真结果中的动作时间进行比较,验证了所提反时限过流保护新方案能极大地提升保护的速动性,同时上下级保护之间的动作延时仍能保证不小于一个Δt,选择性的要求得到了保护。     

基于电流变化的环状直流配电网故障定位方法

针对现有故障测距方法无法同时对单极接地故障和极间故障进行定位,以及利用电容放电阶段进行故障定位时忽略了多端换流站都会对故障点注入电流等问题,提出一种利用故障线路上的全电流分量对多端柔性直流配电网进行故障定位的方法.通过联立与故障点相邻两网孔的电压方程,从算法上解决了过渡电阻对求解故障位置的影响.在simulink中搭建...     

基于神经网络的输电线路行波故障测距方法

针对单端行波测距法难以区分故障点反射波和对端母线反射波的问题,提出一种利用神经网络非线性拟合能力实现故障定位的测距方法。首先利用相模变换获取故障反向行波,对反向行波进行小波模极大值变换;然后提取模极大值突变时刻和对应极性,从中选取3个有效时刻构成满足时差、波速与线路长度关系的一组"有效时差对";最终配合极性信息构造神经网络的输入样本,对网络进行训练和测试后,可利用该网络输出故障距离,从而实现故障定位。仿真结果表明,该方法适用性强,有较高的可靠性和精确度。     

基于激光测距及多特征合判的输配电线外力破坏故障定位方法

为了提升输电线故障维修的效率,减少因电路故障带来的经济损失,提出一种基于激光测距及多特征合判的输电线故障定位方法。首先,利用信号频谱将各频率点上的能量分布作为概率分布以进行信息熵统计,设计相应的能量门限以防止噪声干扰,通过多特征合判手段提取故障信号;然后,根据Ｔ型故障点的架空线结构来分析故障区域段特性,采用双端行波测距技术来确定具体故障位置;最后,通过分析激光测距检测的工作流程,将其搭载于现场终端内测量故障点与现场终端的距离,修正坐标位置,并通过坐标系转换,将2个空间直角坐标系进行基准变换,得到输电线路故障的具体位置。实验结果表明,所提方法可以大幅度提高输电线故障定位的精准度,加快输电线故障点的修复速率,具有很强的实用价值。     

基于阻抗谱加窗傅里叶变换的电缆多段缺陷识别方法

电缆各类潜伏性缺陷的识别和定位对电力运维具有重要意义,然而现有电缆检测方法无法在故障产生前对电缆老化、局部破损等缺陷检测进行定位。提出了一种基于电缆宽频阻抗谱的无损局部缺陷检测方法,可以有效地定位电缆早期缺陷,避免演变产生电缆故障事故。建立电缆分布参数的数值模型,研究了电缆阻抗谱特征规律,对比分析不同老化程度的潜伏性缺陷的出现对电缆阻抗谱的影响,分析了不同潜在缺陷的频域阻抗谱特征;对含有缺陷的电缆阻抗谱进行离散傅里叶变换,并以切比雪夫窗函数对积分变换的结果进行处理,实现了对多段潜伏性缺陷的准确定位。实验和仿真结果表明：该方法可以实现电缆上多段潜伏性缺陷定位,通过窗函数算法可以显著抑制噪声,提升定位精度。为电缆故障定位技术改进提供了新的技术手段。     

基于分形理论的配电网接地故障分析

利用小波变换提取配电网系统具有分形特征的参数,在研究配电线路发生故障时具有分形特征参数变化的基础上进一步探讨了分支变化对分形特征的影响规律,可从全新的领域获得关于配电线路故障的信息。与传统的配电网接地故障定位方法相结合,可形成全面有效的配电网接地故障定位解决方案。     

改进测距算法在超高压输电线路单端故障测距中的应用

为研究超高压输电线路的单端测距原理、寻求影响超高压金属性故障时单端测距的影响精度因素,根据原有定值参数引入并联电抗器参数和分布电容参数,采用极限逼近和迭代的数学分析方法计算不同故障情况下分布电容的故障电流,采用集中参数处理法计算并联电抗器的电流,使故障电流适应线路模型和故障类型的变化,并提出一种阻抗测距方法,通过理论推导和RTDS试验验证了该方法的有效性。     

基于多代理系统的含DG辐射状配电网故障定位

分布式电源（DG）的高渗透接入使配电网结构发生了改变,导致传统的配电网故障定位算法失效。基于含多DG辐射状配电网拓扑结构的特点,构建多代理系统的配电网故障定位框架,该系统主代理根据子代理上传的电源端故障量测量建立RBF神经网络故障测距模型,估计各电源端到故障点的故障距离,考虑上传量测量误差对相邻线路分界点故障定位的影响,应用相邻线路故障信息修正故障线路定位信息;子代理根据主代理下传的故障线路定位结果,利用并行线路首端过流信息校验故障线路。基于MATLAB/ SIMULINK搭建32节点配电系统仿真模型,分析不同故障距离、不同故障位置（包含相邻线路分界点附近、分支线路）的故障测距结果和故障定位结果的正确性,结果表明,RBF模型的测距精度高,基于多代理的故障定位方法能够精确定位故障位置,且定位结果不受量测量误差与分支线路的影响。     

不同电压等级部分耦合输电线路故障测距

针对两条输电线路电压等级不同、参数不对称的情况,首先利用采样值计算得到故障前后线路两端的电压、电流突变量,利用单回线的传统对称分量法解耦成序电压、序电流,从母线两端分别推算出耦合部分线路的两端电压、电流,然后利用新的六序分量法,将得到的电压、电流解耦成新的六序分量,最后采用输电线路双端测距方法,即利用从两端计算出故障点处电压相等的性质,获得故障测距公式,从而进行故障测距。仿真结果表明,该算法与故障点过渡电阻、故障类型以及系统的运行方式无关,可解决不同电压等级部分耦合输电线路的故障测距问题。     

电力系统行波测距方法探究

精准地定位故障点,快速修复永久和瞬时故障,以保证电网的稳定和安全运行,维护电网的经济效益,对电力系统意义重大。讨论了行波测距算法及研究现状,分析了行波的获取、波头的检测,波速对测距的影响、故障波形的构造及计算步骤等。相关研究结果表明,行波故障测距在电力系统中有广泛的应用前景,是今后输电线路故障定位领域的重要发展方向。