基于C型行波法的配电网故障定位的实用研究

提出了利用C型行波法在配电网中进行故障定位的方法.该方法分两步进行,第一步定出故障距离,第二步定出故障分支.在线路始端注入高幅值窄脉冲并检测从线路返回的波形,比较进行自适应滤波后正常和故障两种情况下的波形,得到故障距离.提出行波传输的特征波的概念.通过分析故障录波的特征波,来确定故障分支.将故障测距和故障分支结果结合起来达到精确定位.通过理论分析、ATP仿真及现场实验,并对所得数据进行有效分析,证明了该方法的正确性,也说明该方法在配电网故障定位中是实际可行的.     

配电线路故障定位的实用方法

通过分析多种现有的配电网故障定位方法,针对单相接地故障确定出将配电网故障定位理论转为实际应用的合适方法,并提出线路拓扑特征波的概念。该方法分2步进行,首先利用C型行波法对故障线路进行高采样率的离线录波,并采用自适应滤波法与数值差分法进行有效的数据处理,从而计算故障距离;再通过对录波的峰值扫描以及伪特征的排除提取线路拓扑特征波,从而确定故障分支。故障测距与故障分支结果相结合达到精确定位。经现场试验验证,证明了该方法的正确性及在配电网故障定位中有良好的应用前景。     

C型行波法在配电网故障测距中应用之研究

为解决配电网故障定位问题,使配电网故障定位自动化,以减少巡线工作量和用户停电时间,提出了利用C型行波法对单相接地故障进行故障测距的方法。该方法基于C型行波定位理论,通过在线路始端注入一高幅值脉冲,使用高采样率采集装置在始端接收返回波形,再选取适当的滤波器进行数字滤波滤除噪声提纯有用信号,并使用隔点差分的方法确定行波在线路始端和故障点之间返回所用的时间,从而在较短时间内计算出故障距离。同时,通过分析行波在带分支线路中的传输过程,提出了确定简单配电网络的拓扑结构的方法。经过理论分析、ATP仿真及实验室模拟实验,并对所得数据进行有效分析,证明了该方法的正确性,也说明该方法在配电网故障定位中是实际可行的。     

配电网混合线路单端行波测距方法的研究

在确定配电网混合线路结构及行波在架空线路和电缆线路中传播速度的前提下,提出一种基于行波法的配电网混合线路故障定位方案.该方案分3步进行:第一步在线路始端的正常相和故障相分别注入高幅值窄脉冲信号,并比较返回波形,根据波形突变点找出故障点对应时刻;第二步根据混合线路中每段线路的长度及行波在该段线路上的波速计算出行波在每段线路上的传播时间;第三步通过比较故障点对应时刻和行波在各区段上的传播时间来确定故障区段及故障点.最后通过理论分析及ATP仿真证明了所提方案的正确性.     

基于脉冲发射原理的配电网故障定位方法的研究

在小波理论的基础上,提出了配电网行波故障定位方案。在故障相的线路首端发射脉冲信号,采集线路首端的行波信号,利用小波消噪原理对采集到的行波信号进行滤波,比较线路正常时的行波信号和线路故障时的行波信号,利用小波变换对信号奇异性的检测原理找出行波信号中的奇异点,得到故障距离。对结构简单的线路,在此基础上分析特征波即可准确定位;对结构复杂的线路,在确定故障距离的基础上,根据电网拓扑划定故障可能的几个分支。然后在线路首端注入电流,通过探测器检验几个分支上是否有电流流过,检测到电流的即为故障点所在的分支。详细分析了该行波定位方案在两次现场试验的应用结果,证明了该方案的可行性。     

基于脉冲发射原理的配电网故障定位方法的研究

在小波理论的基础上,提出了配电网行波故障定位方案.在故障相的线路首端发射脉冲信号,采集线路首端的行波信号,利用小波消噪原理对采集到的行波信号进行滤波,比较线路正常时的行波信号和线路故障时的行波信号,利用小波变换对信号奇异性的检测原理找出行波信号中的奇异点,得到故障距离.对结构简单的线路,在此基础上分析特征波即可准确定位;对结构复杂的线路,在确定故障距离的基础上,根据电网拓扑划定故障可能的几个分支.然后在线路首端注入电流,通过探测器检验几个分支上是否有电流流过,检测到电流的即为故障点所在的分支.详细分析了该行波定位方案在两次现场试验的应用结果,证明了该方案的可行性.     

基于距离矩阵与分支系数的配电网故障定位方法

针对现有配电网故障定位算法存在实现复杂、经济性差等方面的不足,提出一种基于距离矩阵与分支系数的配电网故障定位方法。通过分析配电网的拓扑和故障行波的传输路径,定义配电网的有效支路和参考节点,计算故障发生前后的固有距离矩阵和故障距离矩阵差值,建立故障分支判定矩阵,得到相应的故障分支判定原理与定位方法。考虑配电网运行经济性,在行波采集装置最优配置的原则下,构建分支系数函数W实现非有效支路故障的准确判定,并通过改进的行波定位方法定位故障点。仿真结果表明,相比于现有配电网故障行波定位方法,所提方法简单易行,在配置有限数量的行波采集装置时仍能准确判定故障支路,实现故障点的精确定位,且定位结果不受故障类型和过渡电阻的影响,有助于提高现有行波定位方法的经济性,促进行波定位方法在配电网的工程应用。     

单-多端行波组合的架空线配电网单相接地故障定位方法

针对配电网网络结构复杂,分支多,故障定位困难,提出了一种单端、多端行波相结合的配电网单相接地故障定位方法。首先根据配电网拓扑结构,依据最优配置原则,选取需安装行波定位装置的配变终端,然后通过奇异值分解(SVD)对故障行波信号进行检测,应用多端行波故障选线算法判别障故障线路。在此基础上,各行波定位装置采用小波波形相关性方法,检测两个相关反射波时间差进行单端行波测距。仿真结果表明,该方法在某台定位装置失灵、时间记录错误时也能实现配电网的故障准确定位,具有很强的容错性和较高的定位精度。     

基于多端行波的配电网单相接地故障定位方法

配电网多为树形结构,分支多,单端定位或双端定位方法都很难准确定位故障。针对B型行波和配电网树形结构,提出了一种多端行波故障定位方法。该方法利用接地故障时刻产生的行波第1波头到达配电网线路各末端的时刻进行故障定位。利用行波故障定位基础理论,建立了多端行波故障定位的理论依据,考查了定位方案在配电网中的优越性。采用ATP仿真软件和MATLAB软件对该方案在配电网中遇到的各种情况进行了仿真分析。仿真结果表明,在配电网单相接地故障定位中,多端行波定位法只利用接地故障初期很短时间内的暂态行波信号,接地故障后期的故障发展情况对开始的暂态行波信号并无影响,所以运用多端行波定位法能够快速准确地找到故障点。     

单-多端行波组合的配电网单相接地故障定位方法

针对配电网网络结构复杂,分支多,故障定位困难,提出了一种单端、多端相结合的配电网单相接地故障行波定位方法。首先根据配电网拓扑结构,依据最优配置原则,选取需安装行波定位装置的配变终端,然后通过奇异值分解(SVD)对故障行波信号进行检测,应用多端行波故障选线算法判别障故障线路。在此基础上,各行波定位装置采用小波波形相关性方法,检测两个相关反射波时间差进行单端行波测距,并进行信息融合,得出最终定位结果。仿真结果表明,该方法在某台定位装置失灵、时间记录错误时也能实现配电网的故障准确定位,具有很强的容错性和较高的定位精度。     

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。     

An Adaptive Fault-Location Method for a Power-Transmission Line Using Pulse Registration on a High-Frequency Wave Path

An adaptive traveling-wave method to improve the accuracy of fault location has been developed. The suggested method can compensate for an error of the two-sided method caused by the dispersive nature of a phase wire along which a high-frequency electromagnetic pulse propagates from the point of the fault. The error in fault location has been determined depending on the means of registration of a high-frequency signal. Some recommendations on connection of facilities to register electromagnetic pulses used in the devices of traveling-wave fault location have been provided. The suggested method allows one to substantially reduce errors of estimation of distance to the point of a fault and is less affected by external factors. The developed method can be applied in both in existing and future devices for fault location.     

10 kV配电网故障定位的研究和实现

随着对配电网供电可靠性要求的提高,配电网故障点的及时发现显得日渐重要,配电网的故障定位技术对于配电网安全可靠性具有非常重要的意义。本文在基于信号注入法的原理基础上,提出了一种"直流定段,交流定点"的交直流综合定位方法。该方法分两步走,第一步定出故障区域,第二步定出故障点,将直流信号和交流信号注入法相结合,优势互补,通过多次现场实验验证,可以有效地处理10kV配电网中的单相接地故障。本文阐述了交直流混合定位法的原理,并介绍了信号源的注入和信号的检测方法,最后利用现场试验数据和ATP仿真验证此方法的可行性。     

基于故障分支快速辨识的T型高压输电线路故障定位新算法

传统T型高压线路故障测距方法在T节点附近发生故障时有测距死区,针对这一不足,根据两端测得故障点处正序电压相等推导出一种新的测距函数进行故障分支判断。在故障支路上,测距函数相位值单调且在首末两处的函数相位值相差大约180°;正常支路上,测距函数相位值也单调但在首末两处的函数相位值大约相等。基于测距函数的相位在首末两处的相位相差的大小这一特性作为故障分支判据,进而利用故障距离的解析表达式求解故障距离。该方法较好地克服了传统方法在T节点附近不能可靠识别故障支路的缺点,并且无需判别故障类型,只需代入相应的公式计算几个点即可得到故障距离,程序实现简单,计算速度快。本算法的测距精度理论上不受故障类型、过渡电阻、运行方式等影响。EMTP仿真结果验证了所述算法的正确性和高精度。     

基于正序电压变化量的故障电压暂降源定位算法

随着越来越多敏感负荷接入电网,由电压暂降问题直接及间接带来的经济损失日趋严重。在各类电压暂降中,故障引发的电压暂降占比最大,对其进行准确定位是高效治理电网故障的必要前提。文中针对故障型暂降源提出一种基于正序电压变化量的定位方法,基于发生故障时各监测点的正序电压分布特性,建立监测点信息库和各支路故障距离定位模型;然后基于马氏距离与Pearson相关系数定义相似度指标,利用信息库匹配的方法对故障所在支路进行初选;最后采用遗传算法对最优故障距离目标函数进行寻优,定位故障源。利用IEEE 14节点仿真系统对所提方法的有效性与准确性进行了验证。     

考虑线路参数频变特性的小波域行波信号奇异性增强方法

分析了线路参数的频变特性,计算得出行波衰减系数和波速度随频率的变化规律,当行波传输距离增加时,行波波头会发生畸变,行波信号的奇异性会降低,给精确确定波速度和行波到达时间带来了困难,从而降低了行波测距精度。在此基础之上,从行波的传输理论入手提出一种基于线路参数频变特性的小波域行波信号奇异性增强方法,利用卡森公式求出一定频带内行波信号的传播系数,在频域计算得到行波校正函数,在小波域利用快速傅里叶变换对畸变后的行波波头进行补偿,消除或减弱了行波传输中的色散效应,增强了行波信号的奇异性,提高了行波故障测距精度。仿真实验表明,该方法可使现有行波测距法的测距精度得到有效提高。     

配电网下基于PMU量测的混合故障测距法

精确的故障定位是节省巡线人力和物力的关键,对于提高供电可靠性,减小持续停电造成的损失具有重要意义。针对目前输电网故障测距技术比较成熟,而配电网精确故障测距尚待深入研究的实际情况,提出了配电网故障测距策略,其包括两个步骤:首先基于故障指示器(FI)实现故障区段或故障分支定位,然后利用所提的混合故障测距法,实现带分支辐射型配电网的精确故障测距。最后通过MATLAB仿真验证了所提故障测距策略的有效性,实验结果表现出了较高的故障测距精度。     

基于小波模极大值的单端行波故障测距

将小波变换对信号奇异性的检测功能应用到输电线路的测距中,根据故障行波电流信号线模分量的模极大值性质,提出一种故障测距方案,该方案经过PSCAD/EMTDC仿真验证,具有较高的可靠性和精确性,不受过渡电阻、故障类型及故障距离等的影响。