基于小波分析的配电网电弧接地故障选线方法

鉴于城市中低压配电网电容电流急剧上升,单相接地故障电弧难以自熄,易产生电弧接地过电压及扩大事故,探究谐振接地系统(NES)电弧接地故障的可靠选线方法是保障配网稳定安全运行的基础。首先,建立NES发生电弧接地故障的等值电路,分析故障、健全线路之间零序电流存在的差异。其次,通过引入动态弧长参数改进Schwarz电弧模型,并采用MATLAB/Simulink搭建改进Schwarz电弧仿真模型,在此基础上搭建某城市中压配电网电容电流超标场景下的纯电缆线路系统电弧接地故障模型。再次,设置典型故障条件模拟任意线路的电弧接地故障,提取各线路零序电流进行coif小波分解,提出当出线发生电弧接地故障时,故障线路与健全线路非工频零序电流模极大值的极性相反;当母线发生电弧接地故障时,提出所有出线非工频零序电流模极大值的极性相同的电弧接地故障选线判据。最后,设置典型的故障条件验证了该方法对NES电弧接地故障选线的有效性。结果表明：在不同的过渡电阻、故障点距离、故障时刻相位角等典型故障工况下,所提方法均能正确选择出电弧接地故障线路。     

一种基于小波变换的小接地电流系统单相接地故障选线方法

提出了一种基于小波变换的配电网单相接地故障选线方法。该方法中的选线判据采取区段内小波系数线性叠加后再比较的方法，充分地利用了故障信息，更明显的突出了区分故障状态和正常运行状态的特征量，从而达到了准确选线的目的。EMTP仿真分析的结果表明，该方法是十分有效的。     

基于PCA和Hausdorff距离的配电网弧光接地故障选线

为保证弧光接地故障时可靠选线,提出将主成分分析(principal component analysis,PCA)和Hausdorff距离结合的故障选线方法.采用零序电压梯度和作为选线启动判据,提高了选线的灵敏性.通过采集各馈线的零序电流,经PCA分析并确定主成分的个数,并用Hausdorff距离刻画主成分间差异程度.通过经PSCAD仿真验证表明,所提方法能够可靠地选出故障馈线,耐受过渡电阻能力强.     

基于小波分析的配电网故障选线方法研究

提出了一种基于小波分析的配电网故障选线方法。通过剔除线路谐振状态的频带,利用小波包良好的分频特性,以适当带宽对故障后线路的暂态零序电流进行分解,从而实现在低频段下对各线路的零序电流进行小波重构,通过比较重构后的信号来实现选线。仿真实验表明,该选线方法受故障点位置、故障时刻、过渡电阻等因素影响较小,具有可靠性高、抗干扰能力强的特点,适用于中性点不接地的配电网。     

基于IHHT-RF的配电网单相接地故障选线方法

小电流系统发生单相接地故障时故障特征易受高接地过渡电阻、小初相角等弱故障条件影响而导致选线准确率低。为此,提出一种基于改进希尔伯特黄变换—随机森林（improved Hilbert-Huang transform-random forest,IHHT-RF）的配电网单相接地故障选线方法。首先,提取每条线路在故障发生时的电流暂态信号,通过IHHT提取纯净的暂态电气量,构造标准差、能量熵和幅值畸变度3类特征向量;然后,将特征向量输入RF分类器建立故障选线模型,把故障选线问题转化为二分类问题;最后,将测量数据输入RF分类器中得出分类结果,实现故障线路的自动识别。仿真结果表明,该选线方法综合利用暂态信号的幅值、频率和能量等特征信息,不受弱故障条件、馈线结构等因素的影响,能有效提高故障选线的准确率,具有较强的适应性和可靠性。     

基于负序电流的配电网系统故障选线算法研究

3～60kV小电流接地系统广泛采用中性点经消弧线圈接地及中性点不接地等小电流接地方式。本文针对小电流接地系统单相接地故障选线与定位这一问题,利用单相接地后的负序电流实现了选线和定位。单相接地后负序电流较零序电流特征显著,本文充分利用故障后的负序电流,通过计算各FTU处相关的负序电流,达到故障选线与定位的目的。文末用仿真实验验证了算法的可靠性。     

基于小波包的配电网故障选线距离判别方法

针对目前小波包选线方法的不足,提出了一种利用距离判别的统计方法以对小波包分解的信息进行充分利用,计算实时能量向量与非故障线路分布的距离以进行选线．充分利用了小波包分解的各频段能量信息和频段能量之间的相关信息,能较好地提高故障选线的正确性,并能结合暂态方向分量、五次谐波等稳态分量的统计特征使用．     

基于小波和GA-BP网络的小电流接地选线方法

目前配电网普遍采用中性点不直接接地的方式（又称小电流系统）,配电网中单相接地仍是主要的故障形式,准确可靠的选线问题仍未得到有效解决．采用小波分析和遗传优化神经网络相结合的方法实现接地故障选线．Matlab仿真结果表明,该方法能够实现准确可靠的选线．     

基于小波和GA-BP网络的小电流接地选线方法

目前配电网普遍采用中性点不直接接地的方式(又称小电流系统),配电网中单相接地仍是主要的故障形式,准确可靠的选线问题仍未得到有效解决.采用小波分析和遗传优化神经网络相结合的方法实现接地故障选线.Matlab仿真结果表明,该方法能够实现准确可靠的选线.     

"S注入法"选线定位原理在谐振接地电网中的应用

在 6～ 35kV供配电系统 ,中性点经过自动跟踪补偿的消弧线圈接地的谐振接地方式得到了越来越为广泛的应用 .分析了这种电网中发生单相接地时系统电压电流的特点 ,指出了传统的基于零序电流的选线原理存在的问题 ,探讨了应用“S注入法”来解决其接地选线与定位问题的原理和方法 ,导出了有关公式和算法 ,研制出了相应装置 .     

基于可辨识矩阵的配电网故障综合选线法

提出了一种基于可辨识矩阵的综合选线法,通过比幅比相法、小波包分析法、零序能量法、零序能量积分法以及固有模态能量法等5种方法的选线结果,构建可辨识矩阵并进行属性约简,留下必要的选线方法,得到准确率较高且计算量较小的综合选线法。基于可辨识矩阵的综合选线法克服了单一选线法的不足,每种选线方法互补,提高了选线的正确率。通过实际工程数据仿真验证,该选线方法是可靠有效的,而且计算工作量比其他综合选线法相对减小。     

基于改进PSO-BP网络的配电网故障选线与测距

针对人工智能算法在解决配电网故障选线和测距问题时容易陷入局部最优解并难以满足精确性和鲁棒性要求的问题,提出了一种基于改进粒子群优化神经网络的配电网故障选线与测距算法.该算法结合混沌优化算法和粒子群优化算法得到收敛能力更强的粒子群优化算法,通过提取配电网的零序电压与电流的暂态及稳态特征来构成特征向量,并分别使用训练集训练改进粒子群优化神经网络算法,从而能更精确地预测配电网的故障线路及其距离.仿真测试结果表明,所提出的算法能获得更精确的选线和测距结果,具有一定的实用性.     

基于多频带信息融合的小电流故障选线方法

经分析小电流接地系统单相接地时的故障特征,指出了适合暂态分量选线的高频频带,同时利用在时频空间具有良好聚焦特性的小波包,提出了一种利用多尺度小波包分解的多频带信息融合的选线方法。单一尺度的固定频带信息所形成的选线判据容错能力较低,无法保证选线的准确度和灵敏度,而利用多个频带故障信息,及其对应的小波分解系数所构造的选线判据,则可有效提高选线的鲁棒性。仿真结果表明,该方法可有效实现小电流系统的故障选线,较常规系统具有更高的可靠性和准确性。     

基于匹配追踪的配电网单相接地故障定位方法

为了进一步解决采用小电流接地系统的配电网单相接地故障定位问题,利用原子稀疏分解匹配追踪算法分解单相接地电流暂态信号,自适应地提取衰减的直流电流分量.结合配电网拓扑结构和提取的衰减直流分量幅值,划分故障路径并进一步定位故障点.仿真结果表明,匹配追踪算法可以快速有效地提取衰减直流分量,准确地实现小电流接地系统单相接地故障的在线区段定位.相比于传统算法,原子稀疏分解理论克服了传统非自适应性算法的局限性,提高了暂态信号成分提取的准确性.     

益阳桃江电网“5·12”事故过程及分析

2009年5月12日,益阳桃江电网桃武线发生单相接地故障,导致正处于停电检修作业的邻近线路桃肖线接地桩头熔化．分析故障录波实时数据和故障仿真结果,认为桩头熔化是由于变电站接地电阻过大引起的,并提出了防止此类事故发生的有效措施．     

基于主导频带相对瞬时变化率的配网故障选线方法

为了有效地提高配网接地故障选线的准确度,提出了一种基于暂态零模电流相对瞬时变化率的故障选线方法。通过分析配网暂态电气量特点,定义了零模电流瞬时变化率参考序列和暂态选线主导频带。在主导频带内求取故障后各线路最大瞬时变化率,将其与参考序列进行比较,根据最大相对瞬时变化率实现配网故障选线。理论分析及仿真验证均表明,该方法有效地拉大了故障特征差异,具有良好的选择性和适应性。     

基于相电流增量的故障区间定位新方法

为解决配电网单相接地故障时定位效果不佳的问题,根据故障发生后健全线路及故障线路故障点下游暂态三相电流增量波形相似,而故障线路故障点上游故障相与非故障相暂态相电流增量波形差异较大的特点,提出一种基于相电流增量的故障区间定位新方法。该方法利用各个检测点的三相电流增量求出各自的功率系数并发送到主机,通过对比相邻检测点的功率系数判断出故障区间。其优势在于仅利用电流作为故障区间定位特征量的同时减少了通信系统的压力。通过仿真和数据分析表明,该方法在各种初始电压相位下发生高、中、低阻接地时均能正确的判断出故障区间,具有原理简单、适用性好的特点。     

基于D-S证据理论的小电流接地故障连续选线方法

小电流接地故障发生后,系统可以带故障运行一段时间。针对这一特点,提出了一种充分利用故障信息的连续选线方法。利用D-S证据理论实现故障持续过程中多信息的融合,将多信息连续选线问题转化为证据推理问题,提高了选线性能,为定量描述各线路可能发生故障的程度,在应用中提出了单次故障度和连续故障度的概念。在充分利用故障信息的同时,采用迭代算法降低了存储容量要求。通过现场实际故障验证了该方法的正确性和实用性。     

双回线故障特征及其选相方式的研究

双回线故障种类繁多,故障特征复杂,容易造成保护选相错误。利用六序分量分析法,对故障下同杆双回线的各序阻抗、电流、电压等电气量进行了特征分析,并研究了这些电气量在保护测量处的特征。根据故障特征分析的结果,分析了利用不同测量处电气信息的选相方式的数据冗余度、选相范围、现场应用等方面特点。最后综合对比了各种选相方式,指出了各自的优缺点及其应用前景。