基于全电流方向特征的低压配电网故障定位方法研究及分析

大量柔性负荷接入低压配电网,使配电网潮流分布变得复杂,信号畸变严重,过流特征微弱,故障特征不明显,基于工频信号的故障定位方案不再适用。文章首先利用电流全波有效值和故障电流相位改进了故障判据,构造了新的适应度函数表达式,然后搭建了面向低压配电网的区段故障定位分层降维分析模型,最终得到了基于全电流方向特征的低压配电网故障定位方法,并进行了仿真验证。结果表明该方法能够快速准确识别判定故障信息,不受畸变信息干扰。     

基于广义深度学习的含DG配网故障诊断方法

针对传统故障定位方法难以满足含分布式电源配电网的问题，提出一种基于广义深度学习的故障定位方法。利用广义深度学习在逼近能力和容错性方面的优势，挖掘响应数据与故障位置之间的映射关系，建立含分布式电源配电网故障定位的模型。IEEE34节点仿真结果表明，该方法可有效实现含分布式电源配电网的故障定位，准确率高，速度快，且在信息畸变或缺失时容错性好。     

基于旋转基的复杂配电网故障区段定位方法

配电网网络错综复杂,且常常拥有多个电源,配电网故障区段定位方法在快速确定故障区段和恢复非故障区段的正常供电中起到重要作用。提出一种基于旋转基的复杂配电网故障区段定位方法,利用旋转基将复杂配电网划分为包含电源的主干网络和不包含电源的旁路网络两部分。划分后采用分层控制,旁路网络采用辐射型网络故障定位方法快速找到故障区段,主干网络采用旋转基定位法确定故障区段。研究结果表明,该方法可以快速、便捷、准确地找到配电网故障区段。     

基于阻抗分析的复杂配电网接地故障定位方法

现有方法定位配电网接地故障时,未考虑复杂配电网的特性,存在精准度低、定位时间长及与实际故障距离误差大的问题。提出了基于阻抗分析的复杂配电网接地故障定位方法,在分析复杂配电网阻抗特性的基础上,获取配电网传输线策动点阻抗与负载阻抗特性的变化关系,将其推广到配电网传输线不同连接阻抗中;将配电网络转换成抽象图,当末端变压器安装在图内配电网顶点时,一旦配电网发生故障,故障行波就会沿着配电网的线路蔓延到配电网的末端,此时对行波进行故障定位,完成复杂配电网接地故障定位。实验结果表明,通过不同支线的故障定位精准度测试、与实际故障距离测试和故障定位时间测试,验证了所提方法在复杂配电网接地故障定位时准确性更高、有效性更强。     

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。     

基于分层结构神经网络的10kV配电网单相接地故障区段定位方法

针对10kV配电网单相接地短路故障发生位置难以确定的问题,提出利用配电网中的多源数据,通过构建分层结构神经网络进行故障区段定位的方法。首先提取各种类型10kV配电网的固有特征,在分层结构神经网络的聚类层根据配电网的这些固有特征,利用自组织映射神经网络进行聚类分析,得到不同类别配电网;然后在分层结构神经网络的训练层对各类配电网分别用广义回归神经网络对故障定位条件特征与结果特征进行训练,得到各类配电网的故障定位模型;最后将发生单相接地短路故障的配电网下属各区段故障定位条件特征输入至所对应的故障定位模型中,判断各区段故障情况,实现故障定位。实际算例分析表明,所提出的方法能快速、准确地找出10kV配电网单相接地故障发生的区段,且具有较好的容错性。     

分布式发电条件下配电网故障定位的矩阵算法

分布式发电(DG)接入配电网后,配电网变成了多电源复杂网络,传统的故障定位算法不再适用.本文提出了一种能解决多电源复杂配电网多重故障定位(可含有馈线末端故障)的矩阵算法.该算法对于故障信息不完备和故障信息畸变的情况同样适用.算例测试结果验证了该方法的正确性和可行性,在配电网实时故障定位的应用中具有很大的潜力.     

基于Dijkstra算法的混联配电网故障区段定位方法

由于现有方法对数学工具过度利用而忽略了故障的具体特征,造成选线与定位不精准而存在偏差的问题,提出一种基于Dijkstra算法的对于混联配电网故障区段定位方法。对混联配电网进行分析研究,总结出发生相间短路、单相接地故障时配电网表现出的特征,随后以可能导致该故障的某一元件位置为起始点,通过Dijkstra算法进行搜索,为更准确获得下一搜索的节点位置,引入代价函数将算法的均等式优先搜索转化为启发式路径搜索,搜索终点所在线路分支即为发生故障区段。在仿真实验条件下,构建小电流接地系统模型,采用所提方法完成模型的故障区段定位,最大定位误差为0.08 km,最小定位误差为0 km,定位结果与真实情况一致,证明了所提方法具有一定的可行性和准确性。     

基于多类假说变量的配电网层次化定位模型

在配电网的区段中,通常只利用区段状态假说来计算节点状态期望值,当FTU采集的节点状态在通信过程中发生畸变时,节点状态的期望值与实际值出现不匹配,进而导致区段定位错误。将节点的漏报和误报与区段状态一起作为诊断的假说变量,利用故障矛盾假设对计及漏报和误报后的模型进行初次降维;通过构建层次化模型,进一步降低模型的变量维度。通过算例分析,验证了所提诊断方法在诊断准确率上的优势。     

基于故障过流度的配电网故障区域定位新矩阵算法

针对现有配电网故障区域定位算法存在的问题,提出一种基于故障过流度的配电网故障区域定位新矩阵算法。该算法通过网络描述矩阵和故障信息矩阵计算比较故障时各区段的故障过流度,判定发生故障的区段,实现对配电网的故障定位。算例分析表明,该算法有效,适用于单电源、多电源和馈线末端故障等各种情况。     

Fault location of distribution networks based on multi-source information

In order to promote the development of the Internet of Things (loT), there has been an increase in the coverage of the customer electric information acquisition system (CEIAS). The traditional fault location method for the distribution network only considers the information reported by the Feeder Terminal Unit (FTU) and the fault tolerance rate is low when the information is omitted or misreported. Therefore, this study considers the influence of the distributed generations (DGs) for the distribution network. This takes the CEIAS as a redundant information source and solves the model by applying a binary particle swarm optimization algorithm (BPSO). The improved Dempster/S-hafer evidence theory (D-S evidence theory) is used for evidence fusion to achieve the fault section location for the distribution network. An example is provided to verify that the proposed method can achieve single or multiple fault locations with a higher fault tolerance.     

一种适用于电流差动保护的T型高压输电线路故障测距算法

针对在T型线路的T节点附近发生短路,特别是高阻短路时,常用的T型线路故障测距方法会无法正确判断故障支路而存在一个测距死区的问题,提出了一种利用过渡阻抗的纯电阻性质进行故障测距的方法,并利用反证方法判断在T节点附近发生故障的支路。PSCAD仿真结果表明,该方法原理正确,无测距死区,测距精度不受故障类型、故障距离和过渡阻抗的影响,精度较高。     

基于稀疏矩阵和集合运算的配电网故障定位与隔离算法

针对含有分布式电源的配电网,提出一种基于稀疏矩阵和集合运算的通用故障定位与隔离算法。采用网络拓扑结构的关联信息构成区域一节点矩阵以及不同节点的电流信息构成故障信息矩阵,以三元组稀疏矩阵方式在计算机中存储,在此基础上,使用简单的集合运算代替现有算法中高阶矩阵运算,实现多重故障的一次性定位与隔离。此外,研究了算法在故障信息丢失和故障信息错误等异常情况下的容错性能。在Mat—lab中对故障定位功能以及交互性能进行实现,算例计算结果验证了该方法的可行性与有效性。     

基于同序分量的同塔四回输电线路故障测距方案

为给同塔四回线路发生故障后快速而准确地进行故障定位提供一种适用性广、稳定性强的故障测距方案,在对同塔四回输电线路进行数学建模、解耦并作序网分析的基础上,根据电路关系推导得到基于同序分量的故障测距方案,并利用PSCAD/EMTDC进行了仿真验证。结果表明,该测距方案不受故障类型的影响,受系统运行方式影响很小,且耐受过渡电阻能力强。     

基于行波时域分析和VMD的多分支输电线路故障定位

考虑多分支输电线路的行波时域特性,提出一种基于行波时域分析和VMD的多分支输电线路故障定位方法,利用主干线路时域信息和支路频域信息进行故障定位。首先,分析了主干线路的行波时域特性,根据故障后到达主干线路首末端的初始行波时间差判定故障区段;然后,利用VMD分解故障电压行波信号,通过MUSIC谱估计获得其固有频率主成分;最后,利用初始行波时间差、固有频率主成分与故障距离的关系来确定主干线路和分支线路故障位置。仿真试验结果表明,该方法提高了行波时域分析的可行性,避免了固有频率的频谱混叠问题,具有较高的定位精度,为多分支输电网的故障定位提供了新思路。     

Field experiment using transient energy method to locate a single-phase to ground fault

Distribution networks in China and several other countries are predominantly neutral inefficiently grounding systems (NIGSs), and more than 80% of the faults in distribution networks are single-phase-to-ground (SPG) faults. Because of the weak fault current and imperfect monitoring equipment configurations, methods used to determine the faulty line sections with SPG faults in NIGSs are ineffective. The development and application of distribution-level phasor measurement units (PMUs) provide further comprehensive fault information for fault diagnosis in a distribution network. When an SPG fault occurs, the transient energy of the faulted line section tends to be higher than the sum of the transient energies of other line sections. In this regard, transient energy-based fault location algorithms appear to be a promising resolution. In this study, a field test plan was designed and implemented for a 10 kV distribution network. The test results demonstrate the effectiveness of the transient energy-based SPG location method in practical distribution networks.     

含有限PMU的主动配电网故障定位

对于含分布式电源(DG)的主动配电网,基于同步相量测量单元(PMU)的监测信息进行故障分析与处理,从而达到定位目的.首先采用拓扑优化法对PMU进行布点优化配置,同时将系统划分为不同区域.利用PMU监测所得实时潮流和电气量信息,基于功率增量方向原理可初步判断发生故障的区域;其次计算候选故障区域内各条区段发生不同类型故障时...     

基于马氏距离算法的配电网故障定位系统研究

为了满足智能配电网故障定位的实时性、可靠性、准确性等需求,提出了基于马氏距离算法的配电网故障定位系统。以IDT智能配电终端作为系统运行状态电气量实时采集核心模块,按F检验获得元件电气量变化显著性概率P值初判故障元件和故障类型后,通过马氏距离算法准确定位故障区域和故障元件,并采用IEEE9节点系统的三相短路故障对配电网故障定位系统进行测试分析。仿真结果表明,该系统能真实地反映配电网故障后故障区域和故障元件的电气量变化,可满足智能配电网在线故障定位需求。     

10 kV配电线路综合故障定位方法研究

针对配电网的特点和故障定位的难题,对传统的故障定位方法进行了分析。在总结这些方法的基础上,提出了利用多种信息来构造一种基于行波-直流法的综合定位方法。本文在深入研究C型行波定位法的基础上,为了更明确地确定故障的具体位置,提出了采用直流注入法作为补充的行波-直流综合故障定位方法,其目的是利用不同方法的互补性来提高故障定位的准确性。该方法分2步进行定位,首先利用C型行波法确定故障距离,然后利用直流法确定故障分支。这种行波-直流综合故障定位方法充分利用了行波法[1]操作简单、定位速度快,以及直流定位法应用范围广、能准确确定故障分支的优点,可以实现精确故障定位。理论分析和ATP仿真结果表明：综合方法不受网络结构、分布电容和线路参数的影响,能够准确地确定配电网单相接地故障位置。