基于故障指示器的单相接地故障区段定位方法的研究

针对小电流接地系统中单相接地故障定位困难的问题,首先对基于故障指示器的配电网自动化系统进行了介绍,以故障线路各故障指示器处的零序电流能量作为特征量,结合故障的矩阵算法,判断出发生故障的区间,使故障的人工探索范围更小.仿真结果显示,故障指示器结合零序电流能量和矩阵算法可准确找到故障区段,且不受故障距离的影响.     

基于最大概率的故障指示器故障判定方法

为解决配电网故障指示器信号错报及漏报情况下的故障判定问题,分析了故障指示器的特点,提出了配电网最小故障判定区域的概念。基于配电网最小故障判定区域建立了故障指示器故障判定数学模型。分析了故障指示器信号特点,以“三选二”原则提出了一种基于概率的故障指示器组合信号处理方法。结合最小故障判定区域模型和故障指示器组合信号,以故障指示器之间的相互依赖关系为依托,提出了一种基于最大概率的故障指示器故障判定方法。该方法以各区域假设故障后的模拟故障信号与实际情况下的故障信号之间的相似度表征故障发生的最大可能区域,并给出了详细公式。该方法在故障信号漏报和错报较少情况下具有很好的容错性,能够较为准确地确定故障区域。并且给出各个区域的可能概率,提供了故障备选方案,方便调度与运检人员干预排查故障,具有较好的现场应用价值。     

单相接地故障指示器技术现状分析

对目前国内二合一故障指示器检测单相接地故障的原理进行了简要分析,指出了各种检测原丽的不足之处,这些都可能影响单相接地故障指示器的选择准确性。对今后故障指示器的发展方向提出了建议,认为今后的故障指示器应采用现代微处理器技术,并结合数字信号处理技术提取故障特征,从而提高其可靠性和稳定性,并应具有通信功能,为快速识别故障点和接入配网自动化系统打下基础。     

新型基于故障指示器的配电网故障寻址方法

针对配电网故障寻址中经常遇到的多区段故障和故障指示器拒动误动等问题,提出了一种基于可信度的多区段故障诊断方法。采用基于可辨识矩阵的属性约简算法对原始决策表进行约简,根据约简决策表和故障指示器的实际状态将区段分为峰、谷、坡三种。在分析峰及其组合发生故障可信度的基础上,把故障指示器的理想状况与实际状况的最大匹配问题转化成峰的最佳组合问题。同时,提出了一种寻找异脉峰组及递推不一致故障指示器的尾部添峰法,使基于故障指示器的配电网故障寻址系统不仅诊断速度快而且通用性强。     

适用于故障指示器线路故障定位功能验证的仿真建模及验证

故障指示器主站统计分析线路不同安装地点的采集单元上送的故障信息,能实现对配电线路故障区间的定位。接地故障期间同步模拟配网线路不同地点的暂态电流、电场的动态变化,是传统继电保护测试仪所无法解决的难题。基于实时仿真系统,设计了配网线路故障区间定位测试系统,模拟配网线路的典型故障工况,统计故障指示器主站系统故障区间定位准确率,且为故障指示器主站系统的开发、测试提供了动模测试环境,有助于主站算法的调试及功能完善。     

单相接地故障指示器的应用

通过研究现有应用的“暂态综合判据法”和“信号源注入法”检测原理,发现这两种方法适用于配电网常见的中性点不接地和经消弧线圈接地系统,且动作准确性高于其他检测原理,应结合故障指示器的原理及网架结构的复杂程度,选择与配网相适应的检测原理及设备。然后通过对故障指示器的应用现状分析,给出了故障指示器系统自身功能扩展及该系统接入配电自动化系统的发展方向的建议。     

故障指示器线路故障区间定位测试系统及测试方案设计

实现配网线路单相接地故障时的故障区间定位是故障指示器的核心功能之一,采用实时仿真的技术手段可以高效、便捷的模拟配电网多种运行工况。通过设计配网线路故障定位综合测试系统,能够为多套故障指示器组网实现线路故障区间定位提供开发调试、检验测试的试验环境。归纳了配电网常规接地故障工况,并设计了配网线路的特殊运行工况仿真,为多套故障指示器组网实现单相接地故障区间定位功能测试提供了参考试验项目,对故障指示器制造商及用户均具有一定参考价值。     

故障指示器在配电网系统中的应用

在输配电网运行系统中,线路分支较多,运行方式复杂,线路的管理维护工作量很大,发生故障时查找费时费力。一般线路故障,从性质上分,有接地、相间短路、接地相间短路三种形式。故障指示器是安装在架空线、电力电缆、配电线路上或箱变、环网柜、分支箱中,用于检测发生短路、接地故障的指示装置。一旦线路发生短路或接地故障,巡线人员可借助指示器上的报警显示,迅速确定故障区段、分支及故障点。采用故障指示器后,彻底改变了过去盲目巡线、分段合闸试送电查找故障的落后做法,极大地提高了工作效率和缩短了停电时间。     

基于故障指示器的配电线路故障自动定位系统研发

为了以低成本、省时间的方式处理配电网故障,研发了一种基于故障指示器的配电线路故障自动定位系统。该系统具有如下功能:在故障发生后几分钟内通过拓扑分析和计算查找出故障位置;在配电线路接线图上显示故障区域;并以短消息的方式将定位结果发送至相关线路维护人员的手机上,从而提高了配电网故障检修效率。     

基于相量测量单元和故障指示器的配电网故障定位研究

研究配电网故障定位技术,快速定位故障发生点,对缩短停电时间,提高配电网供电可靠性具有重要意义。介绍了目前基于相量测量单元的配电网故障定位研究现状,基于故障指示器的配电网区段定位原理与研究情况,以及基于相量测量单元和故障指示器相结合的配电网故障定位方法。在此基础上探讨了未来配电网故障定位技术的研究方向。     

10kV架空线路故障快速智能诊断的研究与应用

为解决目前配电网小电流接地系统单线接地选线、故障定位技术利用线路故障自身信号进行故障诊断准确度不高的问题,研究和开发了一种利用信号注入法的新型的、具有高灵敏度和高可靠性的10kV配电网架空线路故障指示装置;介绍了该装置各组成部分的动作机理,通过研究确定该装置采用诊断信号中性点注入方式,注入频率选择82Hz现场调试及试验情况证明,该装置能够准确、可靠实现故障定位。     

变电站故障信息及中央信号综合管理系统方案

采用分布式数据采集单元,实现变电站故障信息及中央信号的综合管理既可以提高变电站自动化水平,又能降低改造成本。特别是采用数字信号的远传可以克服电缆传输模拟信号衰减及电缆用量大的弊端。     

配电系统故障处理自动化技术综述

配电系统故障处理是一个系统过程。文中介绍了一些新的方案和方法,如网络式保护技术、分布式智能技术、故障点自动定位技术,给配电系统故障处理自动化提出了新的思路。重点介绍了基于故障指示器技术的单相接地故障的检测和定位方法。     

基于GrapSAGE算法的配电网故障定位方法

本文提出一种基于GraphSAGE (graph sample and aggregate)算法的配电网故障定位方法。以对系统侧母线电压进行形态学黑帽运算的结果启动故障定位算法;利用GSA模型自主挖掘网络拓扑和零序电流特征,根据节点特征和标签建立函数映射,评估线路运行状态从而实现故障定位。基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建IEEE33节点模型,测试结果表明所提配电网故障定位方法可行且有效。并且配电网拓扑变化时,该方法无需重新训练模型即能获得可靠的故障定位结果,验证了方法的鲁棒性和对拓扑变化的适应性。     

基于整个输电网的电压行波故障定位算法

在双端电压行波定位的基础上,提出了一种基于整个输电网的行波故障定位算法,该算法在某一条线路故障后每个变电站均记录电压行波到达该站的时间,然后由主站根据整个输电网中各变电站所有的时间信息进行融合处理和容错分析,从而在某一台定位装置故障、启动失灵或时间记录错误后仍能进行精确定位。仿真结果表明,该算法具有很强的容错性和很高的定位精度。     

基于TensorFlow框架的有源配电网深度学习故障定位方法

随着大规模分布式电源(DG)接入配电网,配电网的结构由传统的辐射型变为多端电源结构,传统的故障定位方法不再完全满足含DG的配电网系统,对此提出一种基于深度学习的有源配电网故障定位方法。首先通过馈线监控终端采集过电流故障数据与节点电压数据,结合各电源出力数据,形成故障数据向量;然后使用Tensorflow构建基于全连接网络的深度神经网络模型,挖掘故障数据向量与故障支路之间的映射联系,形成故障定位模型;最后利用该模型在线定位故障并验证其有效性。模型测试结果表示,与反向传播神经网络、学习向量量化神经网络模型相比,深度学习模型收敛速度更快,故障定位准确率更高,同时在数据畸变或缺失时,模型具有较高的容错性。     

发电机转子绕组接地保护综述

通过对具有不同原理的发电机转子一点接地保护的分析和比较,阐述了切换采样式保护和叠加方波电压式保护的优越性,指出它们分别代表非注入式和注入式转子一点接地保护的发展方向。从原理上来说,叠加方波电压式保护是最完备的一种转子一点接地保护。     

配电混合线路双端行波故障测距技术

该文提出利用线路故障产生的暂态行波实现配电架空线、电缆混合线路单相接地及相间短路故障测距,分析了故障初始行波模分量的暂态特征。研究发现,尽管中性点非有效接地系统单相接地故障后线路稳态线电压保持不变,但其故障暂态过程仍产生行波线模分量,这样单相接地及相间短路故障均可利用参数比较稳定的行波线模分量作为测量信号。分析表明行波在配电混合线路传播过程中发生复杂的折、反射,应该利用双端行波测距法测量故障距离。针对架空线和电缆波速度不一致的问题,给出了基于时间中点的故障点搜索算法。分析了电压、电流行波在线路末端的反射规律,为选择合适的行波测量信号提供了理论基础。现场试验表明文中所述方法可行有效。     

基于LCL故障电流控制器的故障快速检测

相较于交流配电网,直流配电网存在故障电流限流、阻断和电能质量治理等多种问题。为减少直流系统中设备的数量,文中提出了一种基于LCL型多功能故障电流控制器拓扑结构,使其同时具备故障限流、故障阻断和电压调节功能。首先针对该拓扑结构,研究其在限流、阻断和电压调节等不同工作目标下的运行工作原理,分析LCL结构的滤波和限流复用过程,提出故障电流的快速检测方法。然后,通过对限流器件不同位置电压变化率和电流变化率的阈值匹配,实现双极故障、单极故障和高阻故障等多类型故障的快速判断。最后,搭建系统仿真模型,验证了该故障电流控制器拓扑同时具备调压、限流和阻断等功能,且能够快速检测故障电流。     

计及FTU漏报和误报的配电网故障定位分层解析模型

为了提高配电网故障定位在大面积通信故障下的容错性,以现有的配电网故障定位模型为基础,通过系统地计及馈线终端设备(FTU)漏报和误报,建立了配电网故障定位解析模型。为了提高模型的可行性,以故障矛盾假说为约束条件,将目标函数变量维度减小到3倍的节点数量;在分析配电网拓扑结构和工程设备配置的基础上,通过构建分层故障定位模型,进一步减小变量维度。此外,分层解析模型能够利用第2层的定位结果对第1层的定位结果进行校验,使故障定位更加精确。算例分析结果表明,计及FTU漏报和误报的分层解析模型不仅能够大幅地提高配电网故障定位的准确率和容错性,还能同步获取FTU漏报和误报的告警信息。