城市配电网故障定位技术的分析

结合配电网故障定位技术在城市配电网中的应用情况,比较了 3种配电网故障定位技术的优缺点和使用范围,认为故障指示器是现阶段最实用的配电网故障定位技术,对短路故障,特别是接地故障的研判准确率较高,因此重点分析了故障指示器在配电网故障定位的应用情况,并给出了故障指示器的应用建议和注意事项.     

配电网广域监测及故障定位信息集成方案

提出了由具有同步测量功能的故障指示器、就地信息合并控制单元以及配电自动化系统构成的信息集成方案.该方案将广域测量与控制技术应用于配电网络.介绍了新型故障指示器的功能特征、程序流程.说明了就地信息合并控制单元的功能特征以及其与故障指示器之间的通信方式.提出了利用故障指示器与就地信息合并控制单元进行相间短路故障、励磁涌流、负荷冲击、重合闸、线路断线、退出运行等馈线运行状态的常规监测功能的改进方案.提出了通过就地信息合并控制单元利用暂态电气量进行单相故障方向判别的故障区段定位新方法.研究结果表明,该信息集成方案能实现就地的故障及异常运行状态的诊断,可明显提升配电自动化系统的数据就地分析处理及信息交互能力.     

智能配电网故障指示器优化配置研究

为了实现故障指示器经济性配置,本文以降低经济损失为目的改进了已有的配电网故障指示器最优配置目标函数。以一个小型农村10k V配电网络为例,阐述了配电网支路对工作人员寻找故障点平均时间的影响,从而简化了故障指示器配置的方案。在此基础上应用遗传算法对该10k V配电网的目标函数进行求解。Matlab计算结果表明:对于一个网架结构固定的配电网络,合理配置故障指示器有利于降低故障停电带来的经济损失;在故障指示器最优配置基础上增设故障指示器数目有利于降低寻找故障点的平均时间。     

小电流接地故障初相角模拟试验控制系统的设计*

针对小电流接地故障物理模拟试验设计了故障初相角控制系统。分析了故障初相角对小电流接地系统暂态信号的影响,给出了故障初相角控制系统的设计原理和工作逻辑,重点介绍了系统的硬件组成和软件控制过程,其中硬件组成包括过零检测电路、单片机以及可控硅的驱动电路;软件控制过程即CPU的工作程序流程。将故障初相角控制系统接入有源配电网静态模拟系统进行小电流接地故障模拟试验,试验结果表明该控制系统能精确地控制故障初相角的大小。     

配电网物理仿真系统柔性故障发生装置

为解决配电网物理仿真系统故障发生装置存在机械触头弹跳和故障初相角不可控的不足,本文提出了基于柔性控制的故障发生装置设计思路。该装置经过零比较器检测物理仿真系统线电压相角,通过控制晶闸管开通时刻实现故障初相角的精确控制。利用晶闸管微秒级导通速度以及良好的动态性能,改善装置故障初相角控制精度并提高其模拟故障与实际故障的暂态拟合效果。配电网物理仿真系统的实物验证结果与PSCAD/EMTDC的等效仿真分析表明,该装置能够较好地保留故障发生过程的暂态特性,且具备较高的初相角控制精度。     

基于相量测量单元和故障指示器的配电网故障定位研究

研究配电网故障定位技术,快速定位故障发生点,对缩短停电时间,提高配电网供电可靠性具有重要意义。介绍了目前基于相量测量单元的配电网故障定位研究现状,基于故障指示器的配电网区段定位原理与研究情况,以及基于相量测量单元和故障指示器相结合的配电网故障定位方法。在此基础上探讨了未来配电网故障定位技术的研究方向。     

配电网故障指示器单相接地故障分析

通过配电网故障指示器单项接地故障现场试验,分析研究了主流故障指示器实际应用效果。     

基于暂态零序电流图像识别的配电网单相接地故障区域定位

为了提高配电网单相接地故障的定位准确率,提出一种基于暂态零序电流图像识别的配电网单相接地故障区域定位方法。通过PSCAD实现故障仿真,构建卷积神经网络(CNN)学习所需图像集。根据单相接地故障的两值性和分化性特征,基于Python编程进行图像预处理,采用VGGNet11网络结构对预处理后的字节形式故障样本进行训练,得到故障区域定位模型,并可视化分析模型分类效果。典型10 kV配电网模型数字仿真及现场试验均表明,所提方法能够准确实现故障区域定位,不受系统接地方式、故障电阻和初始相角的影响。可采用暂态录波型故障指示器采集线路暂态零序电流,信号获取方便。     

基于可达性分析的配电网故障指示器优化配置

针对配电网复杂的拓扑结构及潜在故障的未知性导致最优的故障指示器配置模型过于复杂且灵活性不高的问题,本文提出一种基于可达性分析的配电网故障指示器优化配置方法。首先,根据故障指示器的故障指示特性及已知的原始网络拓扑,利用可达性分析结合预想事故集对故障区段进行辨识,计算故障中断损失;其次,考虑配电网所需容错能力,建立优化筛选模型,以此获得配电网故障指示器优化配置最优解;最后,在实际10 kV中压配电网进行测试,验证在复杂拓扑及潜在故障未知情况下所提方法的有效性和实用性,结果表明,所提方法可以满足故障中断损失和投资运维成本之间的最优权衡。     

基于最大概率的故障指示器故障判定方法

为解决配电网故障指示器信号错报及漏报情况下的故障判定问题,分析了故障指示器的特点,提出了配电网最小故障判定区域的概念。基于配电网最小故障判定区域建立了故障指示器故障判定数学模型。分析了故障指示器信号特点,以“三选二”原则提出了一种基于概率的故障指示器组合信号处理方法。结合最小故障判定区域模型和故障指示器组合信号,以故障指示器之间的相互依赖关系为依托,提出了一种基于最大概率的故障指示器故障判定方法。该方法以各区域假设故障后的模拟故障信号与实际情况下的故障信号之间的相似度表征故障发生的最大可能区域,并给出了详细公式。该方法在故障信号漏报和错报较少情况下具有很好的容错性,能够较为准确地确定故障区域。并且给出各个区域的可能概率,提供了故障备选方案,方便调度与运检人员干预排查故障,具有较好的现场应用价值。     

故障指示器系统有效性研究

为验证配电网故障指示器系统的有效性,在某10 kV线路开展配电线路人工单相接地试验.选择中性点经消弧线圈接地和中性点不接地的10 kV配电系统,采用人工方式使10 kV线路产生单相接地故障,在此状况下验证配电网故障指示器系统是否正常翻牌和报警,通信是否正常,系统主站的显示是否正确.通过记录分析故障前后的故障指示器系统运行情况,对配电网故障指示器系统进行有效性分析,对故障指示器系统使用中存在的问题进行分析,对系统应用、建设和运维中需要解决的关键问题提出建议.     

故障指示器线路故障区间定位测试系统及测试方案设计

实现配网线路单相接地故障时的故障区间定位是故障指示器的核心功能之一,采用实时仿真的技术手段可以高效、便捷的模拟配电网多种运行工况。通过设计配网线路故障定位综合测试系统,能够为多套故障指示器组网实现线路故障区间定位提供开发调试、检验测试的试验环境。归纳了配电网常规接地故障工况,并设计了配网线路的特殊运行工况仿真,为多套故障指示器组网实现单相接地故障区间定位功能测试提供了参考试验项目,对故障指示器制造商及用户均具有一定参考价值。     

计及可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法

近年来,故障指示器凭借其接入灵活性和经济性被广泛应用于配电网故障定位中。然而全覆盖式地故障指示器安装配置方案投资成本高,规划方案不精益。文中提出一种基于故障信息变量的配电网可靠性评估模型;进一步给出一种基于混合整数线性规划的可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法,将可靠性指标作为约束放入优化模型中,在满足可靠性要求的前提下降低故障指示器的投资维护成本。基于IEEE 53节点系统的算例仿真结果表明,所提方法兼顾了故障指示器布点的可靠性与经济性,可以精确获得不同可靠性要求下的布点方案。     

配电系统动态模型设计与应用

新能源接入配电网给配电系统继电保护及自动化技术带来了挑战,文中设计了一种能开展接地故障分析及配电网自愈控制技术试验研究、配电网自动化相关装置系统性测试的动态模拟试验平台,研制了开展故障指示器试验和小电流接地选线试验所需的特殊设备,搭建了含新能源和储能的配电系统通用试验模型。实验结果证明了该模拟实验系统的可行性和有效性。     

新型基于故障指示器的配电网故障寻址方法

针对配电网故障寻址中经常遇到的多区段故障和故障指示器拒动误动等问题,提出了一种基于可信度的多区段故障诊断方法。采用基于可辨识矩阵的属性约简算法对原始决策表进行约简,根据约简决策表和故障指示器的实际状态将区段分为峰、谷、坡三种。在分析峰及其组合发生故障可信度的基础上,把故障指示器的理想状况与实际状况的最大匹配问题转化成峰的最佳组合问题。同时,提出了一种寻找异脉峰组及递推不一致故障指示器的尾部添峰法,使基于故障指示器的配电网故障寻址系统不仅诊断速度快而且通用性强。     

配电网馈线故障指示器检测平台设计方案

提出了一种可以实现自动检测配电网馈线故障指示器功能的检测平台设计方案。该检测平台由上位机信息处理系统、故障指示器综合检测装置、升压装置和升流装置四个部分组成。其中上位机信息处理系统完成与试验人员的人机交互及数据处理;故障指示器综合检测装置用于解析上位机的控制指令,控制升压、升流装置,实现高电压、大电流的输出。给出了三种故障指示器综合测试装置的配置方案,并分析了这三种方案的优缺点。     

广域多层信息下的10kV架空配电网馈线故障定位

我国中小城市的配电网多采用10k V架空馈线,且配电自动化水平较低。现阶段针对10k V架空主干线路进行了绝缘化改造,降低了主干线路的故障率,但是分支线路的故障率却仍然很高。文章重点研究快速准确的配电网分支故障定位,提出利用故障指示器和分布式智能终端两者采集到的故障信息进行故障定位的方法。基于广域多层信息下的10k V架空配电网故障定位方法,实现了故障信息互补、装置相互配合以及分支的信息化改造,降低了对故障指示器测量精度和过流定值设置等方面的要求,清晰地表明线路运行状态,解决了基于故障指示器的简易配电网自动化模式向高级配电网自动化模式转化过程中的装置配合问题。经仿真和工程实例验证,表明该方法可行、有效。     

基于智能故障指示器的架空配电网监控管理系统

为提升故障定位水平、加强配电网管理,研发了一种具备故障报警、实时采集线路运行信息和远程通信功能的智能故障指示器,构建了架空配电网监控管理系统,利用无线通信终端建立了双向信息通道,用于传输电流状态、电压状态、故障类型和故障位置等信息。指示器以及管理系统的应用改善了传统的故障定位方式,提升了配电网的可靠性水平;实现了对架空线路运行状态的实时监控,提升了架空线路的配电自动化水平。     

可再生能源对配电网继电保护的影响及对措

探讨了可再生分布式能源接入配电网后,其助增电流对原辐射型系统继电保护和自动重合闸装置的影响,提出了加装故障指示器的应对方案。针对发生经高阻接地的单相故障时,故障指示器灵敏度降低、可能拒动的问题提出了相应的改进措施。DIg SILENT Powerfactory软件对某实际系统的研究表明:加装故障指示器的方法无需对原有保护进行较大改变,不仅节约成本,而且可有效处理由于可再生分布式电源接入而导致的保护装置误动问题,可改善供电可靠性,提高排除配电网故障的工作效率。     

配网故障指示器检测系统

介绍为保证配电线路故障指示器安全、稳定、可靠地接入配电网,设计可以实现自动检测配电网馈线故障指示器功能的检测系统是的思路、软硬件构成、检测原理、及关键技术特点。