基于零序电流幅值比倍增系数的灵活接地系统故障选线方法

针对灵活接地系统高阻接地故障选线困难的问题,提出一种基于零序电流幅值比倍增系数的灵活接地系统故障选线方法。首先,分析了系统单相接地故障时并联小电阻投入前后中性点与线路零序电流幅值比的变化特征,即：中性点与健全线路零序电流幅值比增大,而中性点与故障线路零序电流幅值比减小。其次,通过引进倍增系数定量刻画幅值比变化趋势,继而构造故障选线自适应判据。此外,利用中性点电感和电阻间接求解小电阻投入后零序电流幅值微弱的健全线路倍增系数,有效降低因零序CT精度限制所导致的选线误判概率。理论分析和仿真结果表明,该方法耐过渡电阻能力可达3000?,无需零序电压信息,可靠且适用性强。     

基于变电抗的接地选线新方法

针对中性点经可控消弧线圈接地电网单相接地故障选线困难的情况,提出零序电流比幅接地选线新方法。分析了影响小电流接地选线的原因,归纳出小电流接地选线主要要能够捕获暂态信息并作出正确判断。给出了零序电流比幅接地选线法理论推导,得出了小电流接地系统在正常运行和发生单相接地故障时系统主要物理量的计算公式。利用Matlab仿真软件对所提方法的仿真结果表明,该方法运算速度快、抗干扰能力强、选线准确;特别是当单相接地故障发生在故障线路对地电压最小时所提方法也适用。     

协同多模接地控制的海洋核动力平台电网接地故障选线方法

海洋核动力平台电网包含核反应堆敏感负荷,不同接地故障条件下均需要快速准确选线并切除故障线路。为避免某些高频频带下不同线路间零序电流分布差异不明显造成选线误判,提出基于被选频带零序能量的选线方法,并通过零序能量阈值判别高过渡电阻接地故障。发生高过渡电阻接地故障时,为避免电流互感器极性测量误差导致选线误判,协同多模接地控制将中性点切换至小电阻接地方式。此时,系统零序电压、健全线路零序电流幅值降低,故障线路零序电流幅值升高,基于此可预判故障线路;为避免互感器一次侧电气量过小造成较大的测量误差,利用切换前系统零序电压与切换后预判故障线路首端零序电流间的相位差构建就地化选线判据。仿真与动模试验结果证明,所提方法在不同故障场景下均能够准确选线,满足现场应用要求。     

一种改进的配电网故障选线方法研究

中性点经消弧线圈接地方式电网发生单相接地故障时,故障点电容电流比较小,故障线路和健全线路零序电流大小和方向变得接近,且接地点电弧不稳定,增加了选线的难度。利用单相接地故障时阻性分量消耗的能量特征,提出利用能量差值最小值原理构成选线判据,给出可能接地故障线路的排序。配合母线绝缘监视装置和重合闸,将人工拉路选线思想与新方法结合提高了选线精度。仿真结果表明,该方法有效地克服了故障电流和接地电阻小等因素对选线精度的影响。     

利用零序电流相位变化特征的灵活接地系统故障选线方法

针对配电网灵活接地系统高阻接地故障选线困难的问题,提出一种利用零序电流相位变化特征的故障选线方法。详细分析了单相接地故障时各线路与中性点零序电流的相位差变化特征。并联小电阻投入前,各线路与中性点零序电流相位差为180°;并联小电阻投入后,健全线路与中性点零序电流相位差约为90°,而故障线路与中性点零序电流相位差约为180°。通过互相关系数反映各线路与中性点零序电流相位差,并且构造互相关系数差动判据,进一步增强故障特征差异。同时,利用中性点零序电流计算幅值微弱的健全线路零序电流,有效降低零序CT无法准确采集导致故障选线装置误判的风险。PSCAD仿真结果表明,该方法适用于过渡电阻3000Ω以内的接地故障,在零序CT反接、强噪声干扰等极端工况下,依然具有较高的可靠性。     

基于中阻抗接地法的谐振接地系统综合选线策略研究

中性点谐振接地系统由于消弧线圈的补偿电流作用,在发生单相接地故障时,故障线零序电流幅值小,且零序电流方向差异化特征不明显,给选线判别带来了不便。本文提出了一种基于中阻抗接地法的综合选线策略,融合中阻抗接地方式优势,结合暂态信号可靠度评价体系,综合故障零序电流稳态、暂态特征信号进行故障线路判别,可有效提升选线装置正确率。并在此基础上,针对该选线策略制定了系统的现场试验方法,确保了投运装置的可靠性。     

基于零序暂态电流方向判断的小电流接地选线方法

当非直接接地的配电网发生单相接地故障时,大部分情况下故障电流的稳态分量较小或为0,导致许多基于稳态分析的小电流接地选线装置的选线效果不理想。作者分析了6 kV模拟电网的大量实验数据,得到电弧接地故障时故障线路与非故障线路零序暂态电流的特征。在此基础上提出用各线路零序暂态电流相互点积积分平均值的正负来判断故障电流的方向,并采用一个时间段的积分平均值作为判断量,有效地提高了故障选线的准确性和可靠性。该方法计算量较小,能在单片机上实现,并具有在线纠错能力,对中性点不接地或经消弧线圈接地的电网均有效。     

含分布式电源的小电阻接地系统分区域零序保护

小电阻接地系统中并网分布式电源的网侧中性点采用小电阻接地方式能够减小孤岛系统带故障运行时的过电压,也改变了原有小电阻接地系统的单相接地故障特征,导致现有的高阻接地故障保护方案不适用。文中分析了主网和分布式电源均采用中性点经小电阻接地的配电系统的单相接地故障特性,根据故障线路和非故障线路的零序电流幅值和相位特征将线路划分为两个区域,区域1为各中性点之间连接的线路,区域2为除各中性点连接线路以外的线路,并提出基于零序相位差动保护和零序电流幅值比保护的分区域零序保护方案。最后,利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,通过对低阻接地故障、线性高阻接地故障和非线性高阻接地故障进行仿真,验证了保护方案的正确性。     

含同母线环路的配电网单相接地故障特征及选线

现有小电流接地故障选线方法均以辐射状线路为基础,特定情况时将出现同母线环路供电情况,接地故障特征将发生变化,已有选线方法需要重新审视。文中建立了含环路配电网单相接地故障复合网络,推导了环路两端出口稳态与暂态零序电流的分布特征,分析了已有选线方法的适应性。结果表明,环路接地时,随线路参数和故障位置不同,环路两端出口电气量并非始终表现为故障线路特征,已有稳态量和暂态量选线方法将可能出现误选与漏选。可通过增加备选线路条数并利用环路中一条出口线路切除前后其余各线路零序导纳的变化辨识故障线路或将环路两端出口零序电流之和参与选线比较的方法解决该问题。仿真与现场数据验证了故障特征的正确性及所提选线措施的有效性。     

电流变量方法在小电流故障选线中的应用

分析了中性点经消弧线圈接地的小电流系统发生单相接地故障时的故障特征,总结了传统选线方法在中性点经消弧线圈接地运行方式下的缺陷,提出了一种新型的零序电流变量选线方法.该方法通过比较单相接地故障后,在消弧线圈不同补偿度时的线路零序电流的差别,识别出故障线路,有效地提高了单相接地故障选线的正确性.仿真的结果表明了该方法的有效性和可行性.     

基于综合稳态分量的补偿电网故障选线

提出一种针对中性点经消弧线圈接地系统的基于单相接地故障综合工频稳态量分析的选线算法,使选线的准确性不受零序电压与电流相位误差的影响,同时也使零序电流互感器特性的非一致性造成的测量误差被抵消.首先,计算出流经各馈出线零序电流互感器的电流;再将各馈出线的零序测量电流与补偿电流求相量和,得出各馈出线的复合电流,并将各馈出线的复合电流逆时针旋转90°,得出各馈出线的故障判断电流;然后将各馈出线零序测量电流和本馈出线故障判断电流分别"点积"得到各馈出线的故障判断量P,其中非故障馈出线判断量大于零,故障馈出线判断量小于零.最后,利用Matlab建立系统模型,对单相接地的各种情况进行仿真,并对仿真结果进行分析比较,显示了该算法具有较高的保护裕度.     

中性点非有效接地系统单相接地选线技术分析

中国的6kV～66kV配电网广泛采用中性点非有效接地方式,而中性点非有效接地系统单相接地故障选线问题长期以来没有得到很好的解决。针对这一现状完整地归纳了现有的各种选线技术,在阐述选线原理的同时分析了它们的适用条件,并结合现场故障录波数据分析各种选线技术的实际应用效果。分析结果表明,利用故障零序稳态信号进行连续选线的效果要优于其他方法。为了提高选线准确性,提出应充分发挥选线技术之间的互补性,将多种选线技术进行智能化融合。在此基础上,提出选线装置应进一步向准确故障定位的方向发展。     

一种复合型微机小电流接地选线装置研制

目前应用的小电流接地选线装置大多存在选线结果准确率不高、适应性不强的缺点。为了大幅度提高选线装置的选线准确率及适应性,在同一硬件平台基础上,将几种利用零序电流基波的选线方法,如群体比幅比相法、有功分量法和残流增量法等有机结合在一起,构成复合型小电流接地选线装置,运用模糊综合决策,选出故障线路;并给出了选线装置的软硬件设计。实验室模拟电网试验和现场挂网结果表明,装置运行稳定,选线准确,适应性强;不仅适用于中性点不接地电网或经电阻接地电网,而且适用于中性点经消弧线圈接地电网,具有良好的推广应用前景。     

配电网快速故障点转移熄弧方法的有效性在线辨识研究

针对中性点不接地系统快速故障点转移熄弧方法在故障相母线接地期间无法判断原故障点故障状态的问题,分析了线路重载和轻载两种情况下站内可测电气量的特征差异。当线路重载时,若原故障点故障未消除,两同相接地点间的大地支路将对负荷电流产生分流,推导叠加负荷分量的母线接地点电流表达式。利用幅值和相位偏移度是否超过所设门槛值判断原故障点状态。当线路轻载时,若原故障点故障未消除,两同相接地点使中性点不接地系统零序通路改变。利用对称分量法分别计算一点接地和两点接地时的故障线路零序电流,利用零序电流偏移度判断原故障点状态。设计了故障相母线接地期间原故障点状态辨识及动作流程,并通过ATP仿真软件对提出的方法进行了仿真验证。     

一种谐振接地系统的配电线路接地故障选线新方法

为解决小电流接地系统中发生故障时选线准确率低的问题,提出一种谐振接地系统单相接地故障选线新方法。通过分析不同线路的零序电流与零序阻抗特征,发现健全线路的零序阻抗始终呈容性,零序电流为纯容性电流;而故障线路零序电流在低频段含有消弧线圈的感性分量,且幅值大于高频段。先使用低通滤波器提取母线零序电压和各馈线零序电流在低频段的信号分量,并对母线零序电压求导;然后比较任意两条线路的零序电流与纯容性电流交叉相乘后乘积的差值,差值最大的为故障线路。分别对不同工况下的单相接地故障进行了仿真验证,结果表明,该方法选线准确,适应性强。     

利用零序电流倍增特征的不接地系统故障选线

针对中性点不接地系统单相接地故障选线困难的问题,通过母线故障相接地故障转移与中性点接入小电阻的方式来增强故障信息从而选出故障线路.建立了故障转移阶段、并联电阻投入前后各个阶段的零序网络模型,分析了健全线路和故障线路各自的零序电流幅值的变化特征.在中性点小电阻投入、母线开关分闸前后各馈线零序电流幅值变化明显,健全线路零序...     

基于中性点电流与零序电流投影量差动的小电阻接地系统高阻接地故障判断方法

在分析小电阻接地系统发生接地故障时故障线路、非故障线路零序电流与中性点电流相量关系的基础上,提出了一种基于中性点电流与线路零序电流投影量差动的高阻接地故障判断方法。接地故障发生后,故障线路经过接地点和系统中性点构成基本的零序回路,由于中性点电流呈阻性,故障线路零序电流在中性点电流上的投影与中性点电流的差值较小,而非故障线路零序电流基本呈容性,非故障线路零序电流在中性点上的投影与中性点电流的差值较大,据此引入比值计算的方法可较为灵敏、可靠地检测出高阻接地故障。分析了线路参数不对称、负荷不对称、系统电压不对称等情况对所提方法的影响,PSCAD仿真结果表明,所提方法能够可靠地检测出高阻接地故障,受各种不对称情况的影响较小,具有较高的灵敏度和可靠性。     

一种基于图像的配电网单相接地故障选线方法

文中针对中性点经消弧线圈接地引起故障电流微弱,故障特征不明显,导致谐振接地系统发生单相接地故障时选线速度慢、选线困难等问题,提出了一种基于图像的配电网单相接地故障选线方法。该方法获取各馈线故障零序电流,通过连续小波变换(CWT)得到CWT系数矩阵,将系数矩阵生成RGB图像;然后,通过感知哈希算法计算正常馈线与故障馈线生成RGB图像之间的汉明距离,以汉明距离判断各RGB图像之间的差异,进而确定故障馈线;最后,对比了基于皮尔逊相关系数选线方法和基于EMD分解零序电流高频分量选线方法,结果表明所提方法应用于谐振接地系统中选线速度快,且不受故障电阻、故障位置、故障初始相角等因素的影响。     

基于变异系数与高阶累积量的小电流接地故障选线

针对现有谐振接地系统的暂态量选线法准确性不高的问题,提出一种基于变异系数与高阶累积量的小电流接地故障选线。首先利用变异系数求解零序电流故障分量的初始极性,判断其是线路故障或是母线故障。若为线路故障,则利用变分模态分解对各出线零序电流进行分解,提取出零序电流的直流分量和工频交流分量。最后结合直流分量的高阶累积量和工频交流分量的初始极性构造判据,最终实现双重极性选线。仿真结果表明,该方法不受故障合闸角、过渡电阻的影响。     

综合工频与特征频率零序导纳角差的选线方法

针对配网线路中大量电缆线路的使用导致故障线路与健全线路零序电流差异小的问题,提出一种基于线路自身工频与特征频率上的零序导纳相角差的故障选线新方法。在分析线路特征频率的基础上,利用S变换提取直流与特征频段内整倍工频频率点幅值信息,通过比较两部分幅值大小判断故障合闸角范围。基于特征频段内频率点幅值最大原则确定故障系统零序电流的特征频率,并进一步分析线路工频与特征频率下零序导纳向量特性。最后提出利用故障线路、健全线路的工频与特征频率零序导纳角差相差180°构建判据。基于Matlab的仿真验证本选线方法具有良好的选线效果。