融合零序电流衰减直流分量的矿山电网接地选线

矿山高压电网单相接地故障中零序电流的衰减直流分量对选线的速度与准确度均有很大影响。为此,在深入研究单相接地低频暂态过程的基础上,结合最小二乘矩阵束算法提出了融合衰减直流分量与有功分量的零序电流低频暂态综合幅值判据。该判据不仅可在一定程度上降低衰减直流分量对选线保护动作速度的影响,而且能显著扩大故障与非故障线路判据特征量之间的差别,有效提升选线的准确度。大量基于PSCAD/EMTDC的典型故障实例仿真验证了该判据的正确性。     

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。     

基于Spearman相关系数法与有功分量法的高阻接地故障选线方法研究

电力系统中的谐振接地系统发生高阻接地故障时,由于消弧线圈和高阻抗的存在使得故障信号微弱,造成故障选线较为困难,从而危及电力系统的安全运行和电能质量。因此,电力系统的故障选线尤为重要,故提出一种基于Spearman相关系数与有功分量相结合的故障选线方法。首先通过分析线路之间零序电流的幅值,利用零序电流最大值判据判断出母线故障或线路故障,若判断故障为线路故障,再利用零序功率最大值判据初步确定出故障的线路,最后通过Spearman相关系数法分析线路零序功率波形间的相关性来确定出具体发生故障的线路。经PSCAD/EMTDC仿真验证该方法原理清晰,选线逻辑简单可靠且不受故障距离与过渡电阻的影响。     

基于傅里叶变换与最大关联距离相结合的配电网故障选线新方法

针对现有配电网故障选线准确率与可靠性均偏低的问题,提出了一种基于傅里叶变换与关联距离相结合的故障选线新方法。当发生单相接地故障时,利用快速傅里叶变换（fast fourier transformation,FFT）提取暂态零序电流第2个周期内的稳态工频分量,反演后得到暂态零序电流的整体工频分量;剔除暂态零序电流中工频分量后得到非工频自由振荡分量,在此基础上,利用非工频自由振荡分量构建基于关联距离的故障选线新判据;将具备最大关联距离所对应的线路判定为故障线路,与此同时,将其他线路判定为健全线路。仿真结果表明,该方法不受故障电阻、故障相角与故障位置的影响,同时还可抵抗噪声干扰,具有较强的鲁棒性。     

基于暂态主频分量相关性分析的故障选线方法

提出了一种利用零序电流暂态主频分量相关性来进行小电流接地系统故障选线的新方法,以解决单纯利用零序电流选线效果不佳的问题。通过对故障零序电流特征的分析,提出了采用Prony算法来提取各线路暂态主频分量。利用故障后非故障线路暂态主频分量波形相似,而故障线路与非故障线路之间有着明显区别的特点,对其进行相关性分析,得出综合相关系数,实现正确选线。理论计算及仿真结果表明,该方法准确可靠,抗干扰能力强,无须整定,不受故障初相角、接地电阻、故障距离及接地方式的影响,进一步提高了保护的裕度。     

基于新型磁控消弧线圈的电磁混合消弧及配合选线新方法

为了解决谐振接地系统中单相接地故障消弧和故障线路可靠识别的难题,本文提出一种基于新型磁控消弧线圈的电磁混合消弧及配合选线方法。采用由磁控电抗器(MCR)和逆变器构成的新型磁控消弧线圈,提出了基于接地故障电流无功和有功分量解耦补偿的电磁混合消弧及系统对地参数测量方法,详细分析了消弧线圈补偿对线路零序导纳的影响,提出了基于动态零序导纳的配合选线理论,利用逆变器的等效负阻特性,能够提高故障线路动态零序导纳对MCR调节量的灵敏度,论述了该方法及相应的配合选线控制策略和选线判据。该选线判据具有确定性和唯一性,无需集中交叉比较。通过仿真分析和模拟平台实验验证了本文所述理论、方法和控制策略的正确性和可行性。     

基于差分系数和参数辨识的配电网故障选线

针对暂态零序电流特征频段内包含的频率分量太少且不包含幅值较大的低频分量,不利于选线,由此提出一种基于差分系数和参数辨识的选线方法。通过对线路零序阻抗特性进行分析,得出了健全线路和故障线路的零序电流与其自身母线零序电压导数的比值在不同频率下存在差异,依据此故障特征可进行选线;为增强选线方法的准确性和适用性,引入了电容极性对判据加以补充,采用最小二乘法对线路电容进行识别,完善并形成了应用整个首次串联谐振频段故障信息且适用于不同中性点接地系统的选线判据。该方法可充分利用不同频段的暂态信息,理论分析和仿真结果表明,该方法能够准确、可靠的选线且适用性强。     

小电流接地系统单相接地故障选线方法探究

针对国内外小电流接地系统中单相接地保护方法,提出了一种新的基于零序电流高频幅值差的选线方法,形成新的选线判据。利用此选线判据可分别对故障线路和非故障线路加以权重,放大故障线路和非故障线路特性区别。采用小波变换对故障后各线路零序电流高频分量进行分析,依选线判据进行处理,从而获得各线路的权重。通过Matlab建立仿真模型,对不同情况进行模拟仿真实验,验证了此判据的正确性。     

基于暂态零序电流特征的小电流接地选线装置

提出了一种利用故障时暂态量信息的易于工程实现的小电流综合选线方案,并以此开发出了YH-B811小电流选线装置.装置算法基于自适应捕捉特征频带内的暂态零序电流幅值与零序电流低频有功分量幅值比较的综合选线原理.前者可以随系统运行方式、故障条件的变化自适应地捕捉特征频带内暂态电流分量幅值并通过比较选出故障线路;后者是当故障初始角较小、过渡电阻很大、暂态分量很小时,提取零序电流有功低频分量幅值进行比较选线.该综合算法可适用于中性点不接地、非直接接地系统单相接地故障的各种情况.装置硬件部分是基于MCF5272和FPGA的高精度快速工作平台.     

小电流接地系统单相接地故障选线方法探究

针对国内外小电流接地系统中单相接地保护方法,提出了一种新的基于零序电流高频幅值差的选线方法,形成新的选线判据.利用此选线判据可分别对故障线路和非故障线路加以权重,放大故障线路和非故障线路特性区别.采用小波变换对故障后各线路零序电流高频分量进行分析,依选线判据进行处理,从而获得各线路的权重.通过Matlab建立仿真模型,对不同情况进行模拟仿真实验,验证了此判据的正确性.     

三相四线制不对称系统中有源滤波器指令电流的综合产生与补偿

应用双ip-iq变换检测法与乘正弦信号法相结合,精确分离出基波各部分分量和谐波分量。根据负载的变化,控制有源电力滤波器的补偿指令电流,调节有源电力滤波器的输出功率,从而提高有源电力滤波器的利用效率,并降低有源电力滤波器的容量。仿真结果证明了该方法的正确性和有效性。     

变压器零序功率方向保护接线的正确性分析

多绕组主变压器的零序功率方向保护所用的3U0和3I0,运行实践表明,由于现场安装调试、运行维护人员在带负荷检查和安装接线的错误,使方向保护在系统故障时误动和拒动。为此该文利用对称分量法,分析电力系统发生不对称接地故障时的零序电流分布情况,得出如何判断三绕组主变压器高、中压侧零序功率方向保护的正确接线,并提出现场调试、运行维护中应该注意的事项,对防止主变压器零序功率方向保护误接线和误判断、误动有参考的价值。     

并联T型三电平储能变流器零序环流抑制

针对共享交、直流母线的T型三电平储能变流器并联系统零序环流问题,建立并联T型三电平储能系统零序环流等效模型,并根据激励源的不同,把零序环流分为通态零序环流、开关零序环流、混合零序环流3类。首先采用一种共享直流中点方案抑制通态零序环流,其次通过一种改进型LCL滤波器方案抑制开关零序环流和混合零序环流中的高频分量,然后提出一种基于比例谐振控制的零序调制波叠加控制方案抑制开关零序环流和混合零序环流中的低频分量,最后搭建500 k W的T型三电平储能变流器并联仿真系统。仿真结果证明了文中提出的零序环流抑制策略的正确性。     

一种新型零序电流滤波装置的研究

针对Zigzag变压器治理零序电流所存在的缺陷,提出了一种新型的零序电流治理方案。该方案采用了Zigzag变压器与有源电力滤波器相结合的方式。电力有源滤波器能提高配电变压器的零序等效阻抗,而Zigzag变压器能降低有源电力滤波器所承受的电压。该方案极大改善了Zigzag变压器滤除零序电流的性能,减少了Zigzag变压器对配电变压器零序阻抗的依赖,同时也降低了Zigzag变压器和有源电力滤波器的容量与成本,具有较高的性价比和广阔的市场应用前景。仿真与试验的结果表明,该方案是解决目前日益严重的零序电流问题的一     

一种精确检测三相不对称系统中各次谐波的新方法

本文提出一种精确检测不对称系统中各次谐波正负零序分量的新方法。该方法不直接采用对称分量法,而通过广义d_k-q_k旋转坐标变换,分别对三相电流按照相序a-b-c和a-c-b进行两次低通滤波得到三相电流的正、负序分量,同时分解零序分量,并通过低通滤波得到任意次谐波电流的零序分量。最终将对应分量求和得到检测结果。仿真分析表明,该方法无论三相电路电压是否畸变,都能够得到精确的检测结果。对于三相不对称系统(包括缺相),仍然可以精确检测出任意次谐波电流,并可用于基波有功和无功电流的检测。因此,它可应用于电力系统故障检测、保护和电力有源滤波器谐波电流检测中。     

基于瞬时对称分量法的中性点不接地电网电压互感器暂态过电流分析

引入计及损耗的电压互感器非线性模型,采用瞬时对称分量法推导了中性点不接地电网发生单相接地故障期间和故障消失后电压互感器的暂态过电流表达式,发现该电流由正常运行状态下的正序励磁电流和衰减的零序过电流组成。通过MATLAB/Simulink仿真分析了系统在单相接地故障期间及故障消失后、不同消弧线圈补偿方式下的电压互感器暂态过电流。仿真结果表明,系统发生单相接地故障时,电压互感器中的暂态过电流主要与其励磁特性的非线性有关;单相接地故障消失后,在电压互感器中产生较大的励磁过电流,包含受系统零序网络影响较大的稳态分量和衰减暂态分量。由此提出可通过改变系统的零序参数来抑制电压互感器的损坏。     

基于零序电流的单相接地故障定位系统

基于对称分量法对配电网输电线路发生不对称接地故障时零序分量进行分析,提出基于零序电流的配电网故障定位方法.基于零序电流的故障定位方法适用于中性点不接地系统发生单相接地故障时的故障定位,阐述零序分量的原理与特点,介绍零序电流采集系统的基本构成及对于零序电流的滤波放大处理方法,分析零序电流相位的提取与计算,最后总结了零序分量在相位法故障定位的特点及应用前景.     

一种精确检测三相不对称系统中各次谐波的新方法及其实现

提出一种精确检测不对称系统中各次谐波正、负、零序分量的新方法。该方法不直接采用对称分量法,而通过广义d_k-q_k旋转坐标变换,分别对三相电流按照相序a-b-c和a- c-b进行两次低通滤波得到三相电流的正、负序分量,同时分解零序分量并通过适当变换,之后通过低通滤波得到任意次谐波电流的零序分量,最终将对应分量求和得到检测结果。实验结果表明,无论三相电路电压是否畸变,通过该方法都能够得到精确的检测结果。对于三相不对称系统(包括缺相),仍然可以精确检测出任意次谐波电流,并可用于基波有功和无功电流的检测。利用本文提出的电流检测方法原理,研制出一台以微机为上位机的动态谐波电流检测仪,目前该装置已应用于某变电站的谐波电流检测中,运行情况良好。     

仅利用零序电流的谐振接地系统接地故障方向算法

由于多数终端难以获得零序电压或三相电压信号,限制了暂态功率方向法在小电流接地故障定位、多级保护、分界技术的应用。分析了谐振接地系统单相接地时故障点上游与下游的零序电流工频分量、暂态主谐振分量以及衰减直流分量与故障初相角的关系,发现可利用零序电流工频分量作为零序电压的极化相量,进一步识别故障方向。当零序电流工频分量初相位分别在(-45°,75°)或(135°,255°)以内,暂态主谐振分量初相位分别在(-30°,30°)或(150°,210°)以内时,或者衰减直流分量与工频分量幅值之比大于预设门槛时,故障方向为正,否则故障方向为负。仿真和现场实际故障数据验证了算法的正确性。     

基于无死区零序功率方向的纵联零序保护

常规纵联零序保护的功率方向元件有一定零序电压门槛,因而会存在电压死区,若在一侧零序阻抗特别小的长线路中发生高阻接地故障时,有可能使该侧零序电压低于门槛值,导致纵联零序方向保护拒动。针对该问题,在考虑不平衡零序电压的条件下,提出一种通过判断补偿零序电压与保护安装处零序电压大小的方法,可有效判断出正反方向故障。仿真结果表明,本方案简单,易于实现,可提高纵联零序方向保护的可靠性。