基于行波的风电场集电线路波头算法研究

针对风电场线路采用电缆架空混架情况较多,传统阻抗法故障测距对于风电场较难实现的问题,从行波法故障测距角度出发,利用双端法故障测距实现风电场集电线路的故障测距。对于行波法故障测距,影响其故障测距的精度为行波到达监测终端的时间和行波在风电场线路中传输的速度,因此利用大量风电场采集的数据,对风电场故障时刻行波进行研究。该算法对于风电场故障测距精度具有较大提升,可减小风电场运维工作量,实现风电场经济效益。     

新能源发电站集电线路故障测距方法

针对集电线路的故障定位问题,以故障工频单端测距方法为例介绍了阻抗测距法以及3种常用行波测距方法.结合新能源发电站集电线路本身的特点,指出传统故障测距法应用于新能源电站集电线路时的局限性,给出适用于集电线路的阻抗法和行波法.总结各个测距法的优缺点,给出新能源发电站集电线路故障测距建议.     

风电场集电线路行波故障测距及行波衰减研究

文章以某风电场安装集电线路行波检测装置为例,基于行波传输理论,利用仿真建模和风电场集电线路实际故障情况,研究出风电场集电线路发生故障时行波传输衰减特性。合理应用行波检测装置,有效减少风电场停电时间,降低故障成本。     

基于LSTM神经网络的风电场集电线路单相接地智能测距

为解决风电场多分支、混合短线路中难以查找故障点的问题,提出一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的风电场集电线路单相接地智能故障测距方法。首先,读取集电线路首端测量装置的电气量信息。其次,采用全相位快速傅里叶变换(apFFT)相位差校正法构建了风电场单相接地短路时的故障特征集合。然后,归一化风电场集电线路的故障数据,并训练深度学习LSTM神经网络以建立单端故障测距的预测模型。最后,通过LSTM神经网络故障定位器开展准确的故障定位。PSCAD/EMTDC实验结果表明,所提方法的预测精度高于反向传播神经网络和极限学习机方法,且在不同的故障距离和过渡电阻情况下均可行,适用于风电场集电线路的故障测距。     

风电场集电线路故障跳闸分析

传统的故障测距为阻抗法故障测距,此类方法求取故障距离时要求单位阻抗分布均匀,且故障不为高阻故障,但当线路发生高阻故障时,受过渡阻抗影响,在一定程度上对故障测距的精度有较大影响.由于风电场集电线路大部分为电缆架空混架,且存在较多的T接风机,因此阻抗法故障测距在风电场中定位精度较低.基于行波法测距原理介绍了一起风电场集电线路故障跳闸案例,阐述了风电场故障时故障判定情况和精确定位情况,与阻抗法故障测距进行对比,体现了行波法测距的高精度.     

基于分段阻抗匹配的风电场集电线路单相接地故障测距方法

为解决风电场因集电线路单相接地短路故障引起的弃风窝电问题,提出了基于分段阻抗匹配的风电场集电线路单相接地短路故障测距方法。通过搭建单一区间的测距模型和风机支路等效注入电流模型,构建了从首段向故障点所在区段分段阻抗匹配的测距算法,通过判断计算结果是否处于当前区间来判别是否得到最终结果或需要继续向后续区间递推运算。PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法的可行性。     

雷击造成的线路短路点识别和定位方法

雷击造成线路故障后,故障点的及时识别和定位有利于电力系统稳定运行。对故障性雷击进行仿真,根据故障行波的特点提出判断故障点与雷击点位置异同的方法。并提出利用相关分析法处理故障行波,根据相关法的定义得到相关峰含义,推导得出测距公式,利用测距公式,对仿真模型进行故障测距。测距结果验证表明,该方法对近距离复杂波头的识别准确有效,可有效进行故障性雷击的故障测距。     

风电场集电线路单相接地故障柔性电压消弧与动态保护新原理

为解决风电场集电系统长期存在的线路单相接地故障处理难题,提出风电场中性点柔性接地方式,理论推导获得柔性接地风电场三序等效电路,与集电线路单相接地故障复合序网模型,建立风电场零序电压柔性调控理论,提出集电线路单相接地故障柔性电压消弧方法,可主动将故障点电压及故障残流迅速抑制到零,实现单相接地故障电弧的可靠消除。进一步提出基于零序电流动态增量的高阻故障辨识与保护方法,通过柔性调控零序补偿电流,逐渐放大故障残流,实现永久性单相接地故障的灵敏感知与保护。利用PSCAD/EMTDC搭建含双馈异步风电机(doubly-fedinduction generator,DFIG)的规模化风电场模型,模拟多种运行与故障条件对所提方法进行验证,仿真结果表明,该方法能够在考虑系统不平衡电压的情况下精准调控集电线路故障点电压,实现瞬时性单相接地故障快速可靠消弧,动态感知并持续抑制永久性单相接地故障残流,实现集电线路高阻接地故障的灵敏保护。该技术有望提升风电场运行灵活性与故障防御能力,有力保障新能源电能外送的持续性、可靠性。     

行波测距原理在电力线路故障查找中的应用

XC-2000输电线路行波测距装置，利用行波在输电线路上有固定的传播速度这一特点，通过采集检测故障暂态电流行波在故障点与母线之间的传播时间实现故障测距。本文简要介绍了行波测距的原理，并利用实测数据介绍XC-2000行波测距距离的分析方法。通过比较行波测距结果和实际故障点可以看出：行波测距具有较高的测量精度，对线路故障查找有很好的指导作用。     

基于线性方程组解的T型线路行波测距

目前的T型输电线路行波故障测距算法一般都是依据双端行波故障测距的原理。在深入研究行波故障测距原理和T型线路的故障测距方法的基础上,提出了综合利用T型线路的三端测量数据和线路本身的固有关系建立线性方程组的方法,并利用线性方程组的解直接进行故障支路的判别和故障点测距。此方法突破了首先判断故障支路然后故障定位的传统思路,将其进行了统一。给出了确定的误差范围,作为故障支路识别和故障点测距的依据。该方法只利用故障电流的初始行波,便于故障的识别。仿真结果表明了该方法的正确性和精确度。     

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。     

故障测距法在输电线路保护中的应用

介绍了两种实用性较强的故障测距方法，一种利用小波变换的行波测距。另一种基于双端不同步数据的测距。着重对输电线路故障测距方法进行可行性验证，采用ATP仿真获得故障线路的电气量值，并用Matlab计算故障点的位置。     

断线故障行波测距分析

由于绝缘导线的应用,配电线路发生断线故障的概率大为增加,且断线故障一直缺乏有效的定位或测距手段。阐述了电力线路开断时行波的产生机理,分析了断线故障初始行波及其传输特征,探讨了利用行波原理测量断线故障距离的可行性和方法,分别对输电线路和配电线路中的测距可靠性进行了分析。利用行波原理能够测量断线故障距离,其可靠性与断线时刻故障点电流的大小成正比,因此测距可靠性不仅与总体负荷电流大小有关,还与故障点位置有关。仿真验证了分析的正确性。     

基于数学形态学的配电网单端行波故障测距

随着配电网网架的加强,线路增长,分支线路增多,线路变得复杂,用传统的巡线方法找出具体故障点的位置非常困难。开展配电线路故障测距技术的研究具有重大意义。由于配电网有大量分支,利用行波进行配电网故障测距时,接地故障点的反射波混杂在由线路的分支节点和许多端点造成的众多反射信号中。通常的方法很难识别出来自故障点的反射信号。因此,排除噪声干扰并提取有用的行波信号是精确测距的关键。在现有的行波测距原理的基础上,提出了基于数学形态学的配电网行波故障测距方案。在利用数学形态学对采集到的行波数据进行滤波后,利用多分辨形态梯度变换提取行波波头的模极大值,进而确定故障点。通过仿真分析和现场算例分析,验证了该方案的可行性。     

一种不受波速影响的多端配电网故障定位方法

对于树形结构的配电网,提出了一种行波故障定位方法。该方法利用B型行波定位法的双端测距基础理论,进而扩展到多端行波故障定位。通过测量故障点到配电网线路各末端的初始行波到达时刻,推导出一种不受波速影响的测距计算方法。同时以各末端为起点计算出多个定位点,取故障点最近的分支点或者其他点作为原点,计算各个定位点到原点距离的平均值,由该平均值定位故障点,提高了故障点定位的精确度。最后通过MATLAB仿真软件进行仿真验证,结果表明此定位方法能够快速准确地定位故障点。     

不同馈线形式对风电场保护影响的研究

目前国内外风电场集电线路一般采用架空线、电缆直埋和架空线与电缆混合等不同类型线缆,为了研究不同类型并网风电场采用不同馈线形式时对风电场保护的影响,在Matlab/Simulink下建立了含恒速异步和变速双馈风电场的电力系统仿真模型,基于不同类型风电机组构成的风电场内部集电线路分别采用架空线和直埋电缆,分析了当风电场集电线发生故障时风电场等效电路和集电线末端继电器测得的短路电压和电流,研究了不同类型集电线故障时对风电场保护的影响。仿真分析结果表明:风电场集电线路故障时,不同类型的风电场和相同风电场内部采用不同类型集电线路时,对风电场保护的影响也有所不同。     

风电场集电线路故障监测系统设计与应用研究

<正>从风电场集电线路故障监测着手,建立了故障监测系统,阐述了故障监测系统的主要构成及关键测距技术。该故障监测系统投入风电场集电线路的应用结果和数据表明,其具有良好的故障测距精确性与稳定性,大大减小了风电场故障排查难度,实现了风电场智能化运维。     

行波法与阻抗法结合的综合单端故障测距新方法

提出了一种基于小波变换模极大值的行波法与阻抗法相结合的单端故障测距方法。首先用行波法进行单端故障测距,利用故障点的反射行波与入射行波到达测量端的时间差计算故障距离。行波法不用区分故障点的反射波和对端母线的反射波以及相邻线路的折射波,故得到多个测距结果,再用单端阻抗法对行波法测距结果进行筛选,选择最接近的一个结果作为最终测距结果。仿真计算表明,所述测距方法不受故障类型、系统运行方式等因素影响,鲁棒性较强。     

基于双端不同时测距的配电网单相接地故障定位研究

为了提高配电网单相接地故障行波定位的可靠性,提出了双端不同时测距的定位方法.该方法利用从主线路两端测得的距离和已知的主线路长度来确定故障分支及故障点位置.在确定故障分支时结合S注入法对各种单相接地故障情况进行了综合分析.最后通过ATP仿真验证了方法的有效性.     

行波测距装置在500kV阳淮输电系统的运行方案分析

介绍了500kV阳淮输电系统新投运的利用行波在输电线路上有固定的传播速度这一特点、通过检测故障暂态电流行波在故障点与母线之间的传播时间来计算故障点位置的XC-2000型行波测距系统。着重对XC-21输电线路故障测距装置原理、测距效果以及如何实现合理的运行配置等方面进行了分析。