基于虚拟能量变化率的谐振接地系统高阻接地故障选线方法

谐振接地系统的高阻接地故障由于消弧线圈和接地阻抗作用,故障电气量较微弱,故障检测与选线困难。通过对高阻故障的暂稳态特征以及故障线路对地支路的瞬时和永久性改变的分析,总结出健全线路和故障线路对地电容参数的瞬时变化规律及特征。进而构造表征故障前后各线路对地电容参数变化的虚拟能量分量,并分析虚拟能量变化率的变化规律。最后,提出了利用线路虚拟能量变化率峰值占比来确定故障线路的判据,并用于设计故障选线方法。所述方法在保证选线正确的同时,扩大了检测范围并增强了抗三相不平衡干扰的能力,仿真结果和现场实测数据验证了方法的准确性与可靠性。     

基于同步零序电流谐波群体比相的谐振接地系统高阻故障选线及区段定位方法

高阻接地故障选线和区段定位是配电网故障处理的难点,谐振接地系统因其故障特征的特殊性又给高阻接地故障诊断带来挑战。针对传统小电流接地故障定位方法在面对高阻接地故障问题时因量测精度不足、故障特征提取不准确造成的定位困难问题,从高阻接地故障非线性特征入手,推导谐振接地系统健全线路(区段)和故障线路(区段)特征的差异;分析消弧线圈补偿度和系统阻尼率对故障特征的影响;利用区段合成零序电流的同步波形,提出不依赖于故障特征产生时间且适用性更广泛的同步三次谐波群体比相定位方法。实测案例验证了所提理论的正确性和方法的有效性。     

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。     

并阻尼谐振接地系统对地参数测量与高阻故障选线新方法

针对谐振接地系统对地参数测量不准确以及高阻接地故障选线困难的问题,提出了并阻尼谐振接地系统对地参数测量与高阻故障选线新方法。基于消弧线圈并联阻尼电阻的投切特性,利用投切阻尼电阻前后零序电压幅值与相位的变化关系,测量系统对地电导与电容参数。在系统正常运行时,通过调整并联阻尼电阻值大小,测量各馈线零序导纳值。在发生接地故障后退出阻尼电阻,测量故障后各馈线零序导纳值,可消除系统参数不对称、互感器采样不同步的影响,主动构造故障前后各馈线的零序导纳相角差,实现故障线路的准确判别。在PSCAD仿真环境下对所提方法进行验证,结果表明：所提方法能够精确测量对地电导与电容参数,测量相对误差不高于0.6%;在不同馈线、不同过渡电阻下发生接地故障时,能准确判别故障线路,耐过渡电阻能力达10 kΩ。     

谐振接地系统接地故障选线技术分析

文章介绍了谐波法、有功分量法、注入信号法、中电阻法、残流增量法、小扰动法、首半波法、新型暂态法、行波法、综合法等几种谐振接地系统接地故障选线新方法的基本选线原理,分析了各种选线方法的选线可靠性以及安全性、适用性等其他性能。从国内外的应用情况来看,以中电阻法为代表的主动式选线方法和基于暂态信息的被动式选线方法最具发展潜力。对于稳定性接地故障,中电阻法效果较为理想;而暂态选线法则在处理间歇性接地故障、弧光接地故障中成功率更高。综合来看,暂态法在保持高选线成功率的基础上,在系统安全性、经济适用性等方面具有更为明显的优势。但由于暂态法的原理不如中电阻法简单明了,用户接受起来有一定困难。用户应根据具体条件谨慎选择各种选线方法。     

一种新的谐振接地系统单相接地故障选线方法

为解决谐振接地系统单相接地故障在小故障合闸角情况下选线准确率不高的问题,利用集合经验模态分解(EEMD)和希尔伯特变换在频带分析方面的优势,提出了一种新的谐振接地系统故障选线方法。通过分析单相接地故障时暂态零序电流的分布特征,比较系统暂态电容电流与衰减直流分量的能量大小,自适应将能量较大的信号用于故障选线。暂态电容电流能量大时通过比较暂态电容电流的极性确定故障线路;衰减直流分量能量大时通过比较消弧线圈与初选线路衰减直流分量的能量确定故障线路。分别对不同故障合闸角,不同过渡电阻的单相接地故障进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法选线准确率高,在小故障合闸角情况下亦能准确选线,具有一定的应用价值。     

基于零序阻抗突变特征的谐振接地系统高阻接地故障选线方法

针对配电网谐振接地系统高阻接地故障选线困难的问题,提出了一种利用消弧线圈并联电阻短时投入以增强线路零序阻抗特征的高阻接地故障选线方法.对发生单相接地故障时消弧线圈并联电阻投入前、后同一母线上的健全线路和故障线路的零序阻抗特征进行分析,由分析结果可知:任意健全线路在并联电阻投入前、后其零序阻抗基本保持不变,由线路自身对地电容阻抗构成;故障线路在并联电阻投入后零序阻抗减小,由所有健全线路、消弧线圈支路和并联电阻支路的并联等值阻抗构成.此外,综合考虑故障点电流的限幅要求和零序电压的启动要求分析了并联电阻的取值范围.利用消弧线圈并联电阻投入前、后线路零序阻抗的变化特征构造了故障选线判据,其能够适用于过渡电阻在3000Ω以内的高阻接地故障.利用MATLAB建模仿真,验证了所提故障选线方法的有效性.     

基于虚拟能量变化率的谐振接地系统高阻接地故障选线方法

谐振接地系统的高阻接地故障由于消弧线圈和接地阻抗作用,故障电气量较微弱,故障检测与选线困难。通过对高阻故障的暂稳态特征以及故障线路对地支路的瞬时和永久性改变的分析,总结出健全线路和故障线路对地电容参数的瞬时变化规律及特征。进而构造表征故障前后各线路对地电容参数变化的虚拟能量分量,并分析虚拟能量变化率的变化规律。最后,提出了利用线路虚拟能量变化率峰值占比来确定故障线路的判据,并用于设计故障选线方法。所述方法在保证选线正确的同时,扩大了检测范围并增强了抗三相不平衡干扰的能力,仿真结果和现场实测数据验证了方法的准确性与可靠性。     

基于小波变换的小电流接地系统电弧故障选线

小电流接地系统单相接地故障时往往伴随着电弧的产生，故障电弧带来了很多高频分量，这也是目前许多选线装置不可靠的重要原因所在。利用故障电弧引起的奇异特征，用小波奇异性检测原理对故障零序电流进行大量的仿真。仿真结果表明，本小波选线算法在发生电弧故障时也能正确选出故障线路，同时也说明了此方法的准确性、可靠性以及高适应性。     

谐振型电网单相接地故障消弧及选线研究

传统的零序电流有功分量法在线路及消弧线圈电阻较小的情况下易造成误选.本文通过理论分析,研究了造成误选的原因,并在此基础上,将谐振型电网消弧线圈的调谐控制与单相接地选线相结合,通过消弧线圈串联阻尼电阻,合理控制故障时阻尼电阻的投切,大大提高了有功分量法的选线准确度.通过仿真,验证了该方法的可行性,并且开发了消弧线圈调谐控...     

基于HHT和SVM的谐振接地系统故障选线新方法

谐振接地系统不同类型单相接地故障的暂态过程差异性较大,难有普适的暂态选线方法。分析谐振接地系统在三种典型故障条件下的暂态特征,将单相接地故障类型分为强接地故障、小角度接地故障和弱接地故障;定义频谱能量比例因子P、暂态因子T和Hilbert时频熵S等故障特征量,并采用支持向量机对故障进行分类。对不同类型的故障构造相应的选线判据,实现有针对性的接地选线。仿真结果表明,该选线方法能适应各种故障条件及影响因素,具有选线准确、裕度高等特点。     

小电流接地系统电弧接地选线方法的研究

根据大量的实际和6 kV模拟实验的故障录波数据,分析了影响小电流接地系统单相接地故障选线可靠性的原因。分析了发生电弧接地时接地电流、故障线路、非故障线路零序电流的特点,以及采样频率时首半波原理的影响。在此基础上提出了1/6波原理的选线方法,介绍了利用上述原理的接地选线装置的硬件结构及软件流程,并经现场运行证明了选线的准确性和可靠性。     

（19期已排版）基于多重分形降趋波动分析法的谐振接地系统故障选线新判据

配电网系统中单相接地故障快速准确选线对电网安全运行具有重要意义。为克服传统故障选线方法中抗噪声干扰能力差、受消弧线圈补偿度等因素的影响引起选线结果不准确的问题,提出了基于多重分形降趋波动分析法(MFDFA)的谐振接地系统故障选线新判据。利用界值比ζ来描述各馈线零序电流分形参数曲线H(q)的分布特性,根据其数值差异进行故障选线。仿真结果表明该判据具有无需滤波、抗噪能力强、计算速度快的优点,克服了消弧线圈和故障条件等因素对故障选线的影响。     

小电流接地系统接地检测的工程应用分析

针对目前小电流接地系统的接地选线装置现场选线的准确性差、投入率不高的问题,根据系统的特点对问题进行了工程应用上的分析,经过对小电流接地系统的理论分析、选线设备原理、采样误差等方面对问题进行剖析,提出了减小综合测量误差,提高选线准确性、可靠性的措施。     

消弧线圈接地系统的单相接地选线研究

就消弧线圈接地系统的接地选线问题,论文进行了详尽的分析和研究,特别是推出了专利（200510020427.9）提出的单相接地选线方法,该方法采用瞬变信号正弦逼近方法求取线路零序电流的瞬时幅值和瞬时初相位,实现了基于单相接地瞬间暂态特征的接地选线原理和基于消弧线圈补偿特征的接地选线原理,其选线适应性强和选线准确率高,是一种在原理上和实现方法上都理想的消弧线圈接地系统接地选线方法。论文还给出了该方法在现场应用中的接地选线结果。     

基于小波去噪和暂态电流能量分组比较的小电流接地选线新方法

分析了故障选线的现状和基于故障暂态电流选线的优势,提出了消弧线圈接地系统中基于小波去噪和暂态电流能量分组比较的选线新方法。该方法先将含噪电流信号进行小波软阈值消噪,然后将去噪后的信号排序,分组求能量并归一化,接着对其进行阈值处理即可得到各个出线的累加变量值,比较这些值的大小,便可选出故障线路。该方法不受补偿度、故障地点、过渡电阻、负荷大小和故障相角的影响,原理简单、可靠、计算量小、抗干扰能力强,仿真证明了该方法的有效性。     

非直接接地系统单相接地故障选线方法综述

在我国3～66kV配电网中,广泛采用非直接接地系统,也就是小电流接地系统。而此类系统发生最多的是单相接地故障,如何快速准确地检测出故障线路一直是电力系统继电保护的重要研究课题。本文回顾了小电流接地系统单相接地故障选线方法发展的历史,对现有的各种选线原理和方法做了系统归纳和比较,并给出了几点结论。