基于零序阻抗模型故障特征的含分布式电源配电网故障区间定位方法

电力系统配电网的故障区间定位是故障精确测距的基础,其研究对尽快恢复供电及减少停电经济损失具有重要作用。分布式电源(DG)的引入增加了故障区间定位的难度,为此提出一种基于电源端测量数据的含DG配电网故障区间定位新算法。该方法在含DG配电网零序阻抗模型的基础上,根据故障点的故障特征搜索故障支路关联节点,定位故障区间。算例仿真结果表明所提出方法具有区间定位准确度高、鲁棒性强和计算速度快的优点。     

基于小波变换的高压电缆混合线路故障定位方法及验证试验

传统基于均匀参数的线路故障定位方法难以实现电缆-架空线混合线路的故障区间判断和故障点精确定位。对此,提出了一种基于小波理论的双端故障精确定位方法,通过对比高压电缆线路首、末端故障电流工频暂态信号的极性以实现故障区间判断,通过采集故障电流的双端行波信号以实现电缆段内故障点的精确定位,并构建了110 kV高压电缆状态仿真试验平台,开展了高压电缆线路区间内和区间外故障模拟试验。结果表明:基于小波理论的故障定位方法可实现混合线路故障区间判断,可准确判断故障点位于高压电缆线路区间内还是区间外;该方法可实现高压电缆线路区间内故障点的精确定位,定位精度偏差小于9.2 m,定位精度取决于行波电流传感器采集精度和同步时钟精度。     

对一起主变故障类型及相别的分析和判别

在电力系统运行中,主变压器故障是最常见的故障类型之一,由于变压器本身的复杂性和特殊性,定位故障点和故障类型是维护工作的重点和难点。在其发生故障时,提取微机变压器保护装置的动作报告及电源侧故障录波进行分析,然后进行不同运行方式下短路电流水平计算分析,进行故障类型和故障点的分析和判断。实践证明上述分析和判断方法,可以准确地定位主变压器故障类型和故障点,提高系统维护水平和效率。     

对一起主变故障类型及相别的分析和判别

在电力系统运行中,主变压器故障是最常见的故障类型之一,由于变压器本身的复杂性和特殊性,定位故障点和故障类型是维护工作的重点和难点.在其发生故障时,提取微机变压器保护装置的动作报告及电源侧故障录波进行分析,然后进行不同运行方式下短路电流水平计算分析,进行故障类型和故障点的分析和判断.实践证明上述分析和判断方法,可以准确地定位主变压器故障类型和故障点,提高系统维护水平和效率.     

基于NS-APSO算法的变压器局部放电超声定位方法

为了对变压器中的局部放电源进行精确定位,本文提出了一种基于自然选择自适应粒子群算法(natural selection-adaptive particle swarm optimization,NS-APSO)的超声定位方法。在自适应粒子群算法的基础上融入自然选择的思想,每次迭代都对种群中的粒子进行“优胜劣汰”处理,用好的粒子替换差的粒子从而提高种群的整体质量。为了增强算法的实用性,基于MATLAB中的GUI模块开发了一款能够对不同尺寸变压器内部局部放电源进行定位的软件。将定位结果与标准PSO算法得到的结果进行对比,结果表明基于NS-APSO算法的变压器超声定位方法具有更高的定位精度和全局搜索能力。     

基于粒子群算法的DG计算机监控系统的研发

分布式电源(DG)是一个复杂的系统。提出了一种基于粒子群算法的DG电源计算机监控系统。该系统从分析粒子群算法学习模式的构造及关键要素出发,将群智能寻解与实际分布式电源监控相结合,从而构建出基于改进的PSO算法的分布式电网故障定位算法及调度方法。仿真证明该算法简单、实用,在一定程度上能够实现故障点的迅速查找,有利于提高分布式电源的可靠性和安全性     

基于状态估计的含分布式电源树状配电网故障测距算法

多电源配电网的故障定位和测距对快速排除故障、提高供电可靠性具有重要意义。以含分布式电源(DG)树状配电网的区间定位为基础,按区间特性将配电网分为两电源区段和单电源区段,建立故障等值回路与其相应的微分方程和最优估计离散模型。以电源端口电压电流、各FTU电流为输出量,以故障距离为状态量,利用强跟踪的卡尔曼滤波器算法求解最优估计离散模型,跟踪相间短路故障测距。通过搭建含DG的树状配电网,分析负载、故障点过渡电阻对故障测距结果的影响。算例分析表明,该算法跟踪速度快,受初值的影响小,不受DG接入位置和数量的影响,不受故障点过渡电阻的影响,受负载和树状分支结构影响较少,测距精度满足工程精度要求。     

基于实际波速的多端输电线路行波故障测距方法

为进一步提高多端输电线路故障行波测距的准确性,本文提出了一种基于实测波速的多端输电线路故障定位方法。首先使用网格分形算法提取了线路故障时各条母线处初始行波的到达时刻,然后依据线路长度与故障初始行波到达时刻计算多端输电网各线路区间的波速,应用计算所得波速形成故障区间判定矩阵,实现了故障点位置的准确判定。该方法以计算得到的实际波速为依据,解决了现有测距方法中因波速不确定引起的测距误差问题,同时依据双端测距原理实现了故障点的准确定位。仿真结果表明,该方法能够有效判别故障区间,有着较高的定位精度。     

基于智能馈线终端和行波时差的故障定位技术研究

针对配网多电源复杂支路的单相接地故障难以准确定位的问题,提出了一种利用智能馈线终端(Feeder terminal unit,FTU)与行波到达时间差相结合的故障位定位方法。该方法通过智能FTU设备作为边界对线路进行划分区域,检测FTU零序电流和零序电压的相位关系来判断故障区间,再根据故障区间两端FTU采集到的行波波头时刻确定故障点。同时根据线路和行波传输特性,推导出一种不受波速和线路长度影响的双端行波测距杆塔定位方法,提高了行波故障测距结果的精度和可靠性,通过现场试验验证了该故障定位技术的可行性。     

基于电力电子变压器的交直流混合微电网运行模式自适应切换策略

针对交直流混合微电网发生故障时运行模式切换不及时的实际问题,提出了一种基于电力电子变压器的交直流混合微电网运行模式自适应切换策略。以北京崇礼低碳冬奥智能电网综合示范工程为背景,详细介绍了双端供电的交直流混合微电网系统设计方案和各类变流器的控制方法,在此基础上重点设计了6种典型运行模式,利用三元式阐述了各运行模式的稳态判据,并提出了一种基于弱通信的运行模式自适应切换策略。仿真结果表明,所提运行模式自适应切换策略可自行按照预设的切换逻辑在故障条件下及时切换到合适的运行模式,保证了微电网的供电可靠性。     

一种基于智能电网的广域备自投方案

在电网一些供电薄弱的变电站,传统备自投功能难以实现。针对这一情况,介绍了一种广域变电站备用电源自投方案。该方案选择电网中有特定连接的三个弱联系变电站,在电网中建立一个备自投功能点,将远方的备用电源切换到失去主供电源的变电站,从而避免负荷损失造成的电网事故。它基于智能电网信息共享和远程光纤通道信息技术实现,可以解决常规备自投装置动作逻辑固定,适用范围受限等问题,从而拓展了备自投的功能。该功能的使用将解决一些电网架构薄弱地区的供电可靠性问题,也将体现智能电网的智能化特性。     

智能电网行波故障测距系统应用方案

输电线路故障测距系统是由测距终端装置和测距主站构成的,文中介绍了应用于智能电网的故障测距系统与传统测距系统的区别与改进。与现有系统相比,智能变电站内的测距终端装置在信号接入方面采用了分布式采样方式并提供了与电子式互感器的接口,在站内通信方面则解决了装置IEC 61850标准通信问题。同时,研究了在测距主站中利用区域电网信息提高测距系统整体可靠性的途径,并且利用暂态量信息进一步开发了故障分析系统,使其具备了初步的电网故障诊断能力。     

改进模因算法在含DG配电网故障定位中的应用

分布式电源的接入导致传统的故障定位方法不再适用,为了实现配电网快速定位,提出一种基于改进模因算法故障定位算法。首先构建能动态适应分布式电源投切的开关函数,然后以变电站为基础将复杂配电网络分区,划分为相互独立的子网络。将含有多条馈线的子网络划分为几个区域,通过等效原则,在对某一区域进行故障定位的时候,将其他区域进行等效,这样不仅降低了可行解的维度,使计算的复杂性降低,同时也简化了开关函数的计算。利用蚁群算法产生初始种群,模因算法对配电网进行故障定位,仿真结果表明算法能快速的求解出单点故障和多点故障,在信息缺失和畸变情况下,算法也有良好的容错能力。     

基于固态变压器的有源配电网自适应模式切换与功率管理

为实现高压电网和交直流混合微网的系统集成与优化,固态变压器(solid-state transformer, SST)成为研究热点。然而,目前较少考虑线路或通信故障条件下系统运行模式的协调控制以及即插即用单元的功率优化分配。为此,提出一种基于SST的有源配电网自适应模式切换与功率管理策略。首先,基于SST的系统架构实现高压并网、微网互联、微网孤岛的平滑模式切换,保证母线电压稳定在额定值附近。同时,采用分布式一致性算法和改进下垂控制,根据运行成本、储能荷电状态(state of charge, SOC)实现经济均衡的功率分配。最后,基于RT-LAB实时仿真平台验证所提模式切换与功率管理策略。     

基于改进灰狼算法与隐枚举法的配电网分区故障定位研究

分布式电源接入配电网,使传统故障定位方法适用性下降。为此,文中提出了一种改进灰狼算法与隐枚举法相结合的配电网分区故障定位方法。首先,对灰狼算法进行二进制处理并引入Levy飞行、局部搜索和非线性收敛因子3种改进策略,提高算法的快速性和准确性。其次,建立能够满足含分布式电源配电网需求的编码方式、开关函数以及目标函数。然后,通过分析故障点与开关函数的对应机理,提出区域定位与区段定位相结合的分区定位模型,并使用改进灰狼算法与隐枚举法联合求解。最后,以IEEE33节点配电网为例进行仿真试验。结果表明,文章提出的求解算法和分区定位方法能够准确、迅速定位故障区段,并具备较高的容错性与稳定性。     

融合FTU和配变告警信息的有源配网故障定位方法

针对含分布式电源的有源配网相间短路故障定位问题,提出了一种融合FTU和配变告警信息的有源配网故障定位方法。首先,考虑配网故障后FTU和配变告警信息的不同特征,根据配网拓扑,动态生成不同告警信息对应的反映故障区段和告警信息关系的关联矩阵,并据此构造新的开关函数,有效避免了繁琐的逻辑运算。然后,根据两种信息源收到的实际告警信息分别建立优化模型,利用遗传算法求解,计算对应信息源下各区段的故障概率。最后,利用证据融合理论将两种信息源下的结果进行融合,得到最终的故障定位结果。以修改后的IEEE 33节点为例进行验证,结果表明,所提方法可对单点和双重故障实现定位,且具有较高的容错性。     

中性点经小电阻接地风电场集电线路单相接地故障测距研究

风电场集电线路呈现多分支、多电源接入的形态。线路发生单相接地故障后,不同分支上风机依据感受到的电压降的不同而自动投入不同的低穿控制策略,从而会导致输出不同的分支电流,使得基于阻抗原理的测距方法失效。该文巧妙地利用风机箱变高压侧采用三角形接线的现实,无零序电流回路,提出基于故障区段逐次搜索的单相接地故障测距方法,并引入描述故障点弧光接地的对数电弧模型,实现了较高的测距精度。仿真算例和实际案例数据验证了算法的有效性。该算法可同时求解得到故障点电弧的长度,为后续的故障类型辨识奠定了基础。     

差分进化算法在变压器故障诊断中应用

针对典型小样本数据的变压器故障诊断,文章提出了一种基于差分进化算法优化的支持向量机构建电力变压器故障诊断方法。该方法是采用差分进化算法来优化支持向量机核函数参数g和惩罚因子C,将优化过的支持向量机对小样本故障数据进行故障诊断。实验结果表明,该方法比网格搜索优化算法和粒子群优化算法具有更高的准确率,非常适合于电力变压器的故障诊断。     

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。     

基于规则式的多重故障诊断及最优送电路径策略

为了提高电网多重故障诊断的准确性,提出一种基于多系统数据信息融合的故障诊断算法。通过对故障全过程的数据特征进行分析,以故障数据与电网结构图为基础对一次设备进行建模,形成断路器、线路、母线、主变诊断模型。对来自不同信息源(SCADA、保信系统、录波联网系统)的数据进行统一处理,形成故障全过程智能诊断数据源,并以此为基础进行深度数据融合,提升信息的质量。充分利用故障后的断路器状态和电气量信息,对故障进行精确诊断,确定故障区域,然后,采用基于规则式的故障恢复路径算法,给出快速恢复供电的最优的路径。该系统运行情况表明,所提出的方法具有较强的实用性。