基于单侧信息的多分支配网单相接地故障定位

单相接地故障是配电网中最常见的故障类型,但查找发生在带分支配电线路中的单相接地故障点比较困难。针对该问题,通过在线路最长分支末端健全相设置人为接地点,将单相接地故障转化为两相接地故障,在人为接地相回路电压方程的基础上推导了故障区段预判算法,在故障相回路电压方程的基础上推导了故障测距算法,并提出了故障区段预判结果检验和校正算法。理论推导和MATLAB/Simulink仿真实验证明了上述算法最终定位误差在0.01 km以内,能以单侧信息定位单相接地故障点,即使线路分支数增加也不会带来测量与计算工作量的增加,且特征量的波形可以由微机保护以及变电站综合自动化装置记录,因此对于配电网十分实用。     

基于相电压电流突变量的配电网单相接地故障频域定位方法

为了克服配电网单相接地故障时域定位方法需要设计专门的滤波器以及解决零序电压电流较难获取的问题,提出了一种基于相电压电流突变量的频域定位算法。首先给出了配电网单相接地故障的突变量网络并分析了相电压电流突变量特征。在此基础上构建了频域模型方程并提出了对地电容的辨识方法,对于健全线路和故障线路故障点后各相以及故障点前健全相的对地电容值为正,故障点前故障相的对地电容值为负,据此可以实现单相接地故障的区段定位以及故障相识别。最后提出了定位终端的启动方法和实用化判据,将算法写入某终端并基于RTDS进行了测试,结果证明所提方法的有效性。     

基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位

配电网在单相接地故障后,对健全线路及故障线路上故障点之后的部分,三相电流突变量大小相等、波形一致;而故障线路中故障点之前的部分不具有该特征。据此提出一种基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位方法：在各线路出口及分支处安装接地故障检测装置,独立测量比较各相电流突变量,即可识别出故障区段,结合网络拓扑即可实现故障区段...     

基于FTU和“S”信号注入法的配电网接地故障定位技术的研究

配电网由于分支多、接地电阻大,单相接地故障定位问题长期以来没有得到很好解决。提出了FTU与“S”信号注入法相结合的配电网单相接地故障定位技术,利用线路FTU检测线路零序电压和零序电流判断接地故障的区段,再向线路中注入“S”信号,沿线路利用电磁感应原理检测该信号,从而确定接地故障点的准确位置。为了保证“S”注入信号不受线路对地电容的分流影响,深入研究了FTU配置的临界区段长度计算方法。该定位方法可实现带电准确快速定位,现场试验充分验证了该技术的正确性与可行性。     

基于FTU和"S"信号注入法的配电网接地故障定位技术的研究

配电网由于分支多、接地电阻大,单相接地故障定位问题长期以来没有得到很好解决.提出了FTU与"S"信号注入法相结合的配电网单相接地故障定位技术,利用线路FTU检测线路零序电压和零序电流判断接地故障的区段,再向线路中注入"S"信号,沿线路利用电磁感应原理检测该信号,从而确定接地故障点的准确位置.为了保证"S"注入信号不受线路对地电容的分流影响,深入研究了FTU配置的临界区段长度计算方法.该定位方法可实现带电准确快速定位,现场试验充分验证了该技术的正确性与可行性.     

基于零序分量的阻抗法配电网故障定位技术

精准故障定位对提高配电网的安全性、可靠性有着重要意义。提出了一种基于零序分量的阻抗法定位技术。依据线电压对称性及零序电压幅值判断是否发生单相接地故障,再利用安装在母线处及线路末端的同步相量测量单元获取线路发生单相接地故障后的稳态零序信号。在此基础上,根据线路两端零序电压、母线侧零序电流及线路零序参数建立各区段发生单相接地故障时的测距方程,以区段线路长度为限制排除伪根、确定真实根,通过遍历系统各区段可同时实现区段定位及故障测距。在EMTP/ATP仿真软件中搭建10 kV配电网。结果表明,所提方法在混合线路、多分支线路等多种配电网结构下都能保持较高精度,且测距精度不受接地电阻和故障相角的影响。     

基于相电压电流突变量特征的配电网单相接地故障区段定位方法

为了克服现有配电网单相接地故障区段定位方法通信量大以及零序电压和电流较难获取而不易于实现的缺点,提出了一种基于相电压电流突变量特征的区段定位方法。对配电网的故障特征分析得出当发生单相接地故障时,在特征频带内健全线各区段的各相、故障线各区段的非故障相以及故障点下游各区段故障相的电流突变量与相电压突变量的导数满足正相关;故障线路故障点上游的各区段故障相的电流突变量与相电压突变量的导数满足负相关;离母线最远的相关系数为负的区段就是故障区段,相关系数全为正则母线故障。PSCAD仿真验证了该方法可在各种故障情况下可靠判别故障区段。     

基于零序电流突变量的配电网单相故障带电定位判据

谐振接地配电网发生单相接地短路故障时,可以继续运行1～2h,如果在此期间可以排除故障,将可实现配电网的持续性供电。针对谐振接地配电网单相接地故障,通过分析变电站出线端的线路分支故障、非出线端线路分支故障以及故障点前后的零序电流特征,提出一种利用零序电流突变量进行带电故障定位的判据,利用此判据可以很好地解决谐振接地配电网单相接地故障带电定位的难题。通过ATP仿真,验证了该判据的正确性和有效性。     

一种多分支配电线路的故障定位方法

针对配电网结构复杂,规模庞大,故障率较高,加之线路分支多,过渡电阻大,故障信号难以检测,精确定位非常困难的现状,基于输电线路分布参数模型,提出了一种多分支配电线路的故障定位方法。该方法根据传输线方程,推导出了传输线沿线电压与线路端点电压、电流的关系,进而根据沿线电压的唯一性求得故障点位置。该方法在已知线路参数的情况下,只需要同步测量线路各端点的电压、电流,方法简单,测量精度高。通过对多分支配电线路单相接地故障进行故障定位,结果证明了该方法的正确性与准确性。     

10 kV系统单相接地故障自动隔离与定位技术的研究

10 kV系统由于分支多、接地电阻大,单相接地故障定位问题长期以来没有得到很好解决。提出了基于电压-时间型线路重合器与交流注入法相结合的10 kV系统单相接地故障定位技术,利用线路重合器对接地故障进行准确隔离,确定故障区段同时减小线路对地电容的影响;在故障区段注入60 Hz的交流信号,沿线路检测该信号,确定接地故障点的准确位置。为了保证交流注入信号不受线路对地电容的影响,深入研究了重合器最优隔离区段长度的计算方法。现场试验充分验证了该技术的正确性与可行性。     

10 kV系统单相接地故障自动隔离与定位技术的研究

10 kV系统由于分支多、接地电阻大,单相接地故障定位问题长期以来没有得到很好解决.提出了基于电压-时间型线路重合器与交流注入法相结合的10 kV系统单相接地故障定位技术,利用线路重合器对接地故障进行准确隔离,确定故障区段同时减小线路对地电容的影响;在故障区段注入60 Hz的交流信号,沿线路检测该信号,确定接地故障点的准确位置.为了保证交流注入信号不受线路对地电容的影响,深入研究了重合器最优隔离区段长度的计算方法.现场试验充分验证了该技术的正确性与可行性.     

中性点不接地系统单相接地故障定位方法

分析了中性点不接地系统单相接地时,故障点两侧零序电流和零序电压之间的相位关系,推出单相接地故障时故障点上游零序电流超前零序电压90°,故障点下游零序电压滞后零序电流90°结论,提出线路单相接地故障的判别方法。监测点把线路划分为N条线段,通过异或门逻辑电路对线路故障区段进行定位,仿真结果证明这种故障区段定位方法有令人满意的性能。     

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。     

中性点不接地系统单相接地故障区段在线定位

为缩小线路维护巡视范围、快速定位配电网故障线路,提出以图和树的结构表示和处理配电线路区段信息的方法。通过分析中性点不接地电网单相接地故障机理,给出了故障区段计算定位法和推理规则判定法,明确指出故障区段边线。实践结果表明,所提出的故障区段定位方法,可在线求解中性点不接地电网单相接地故障区段边线问题。     

考虑配电网分布式零序电流关系的单相接地故障定位

配电网单相接地时故障特征弱,难以用传统的行波测距或阻抗法进行精确定位。基于配电线路的分布参数模型,充分考虑单相接地故障稳定后的分布式量测信号关系,分析零序电流、线路参数与故障位置的内在联系。依据故障点前、后的故障电流信息构造故障定位函数,并利用多测点、多时刻的量测数据,构造故障定位矩阵。将求解故障定位矩阵转化成求解与之相对应的非线性方程组的最小二乘解,使用混沌粒子群算法在故障区段内搜索故障点,实现故障精确定位。在PSCAD/EMTDC中搭建典型10 kV城市配电网模型并模拟单相接地故障,测距结果表明了方法的有效性和可靠性。     

基于负序电压变化量的灵活接地配电网永久性单相接地故障定位

针对灵活接地配电网,提出一种基于负序电压变化量的灵活接地配电网永久性单相接地故障定位方法。首先基于并联小电阻投入前后的负序电压变化量确定故障区域,其次根据零序电流修正投影比例系数判断故障分支从而确定故障区段,然后利用负序电压变化量测量值与计算值之间的偏差计算故障概率,对比故障区段内各个虚拟节点的故障概率进行精确定位,同时提出一种适用于该区段定位方法的测量点优化布置方案。最后利用PSCAD搭建仿真模型,仿真数据分析验证了所提永久性单相接地故障定位方法的有效性及可靠性。     

基于DTW距离搜索的配电网故障区段定位方法

针对多分支配电网在接近负荷侧发生单相接地故障时,其故障区段和故障下游区段存在故障特征重叠的不足,提出一种基于动态时间弯曲DTW(dynamic time warping)距离搜索的故障区段定位方法。根据故障点两侧暂态零序电流的DTW距离值较大,故障点上下游同侧的DTW距离值较小,依次将各区段DTW距离值与设定阈值比较,对于主干线路,DTW距离值大于设定阈值的为故障区段,否则向分支线路搜索,分支节点处各区段DTW距离值小于阈值的为包含故障点的分支。通过大量仿真验证表明该方法能够明显区分出故障区段,对末端故障、分支线路故障也能准确定位且不同故障情形下具有较强的适用性。     

基于零序特征量的配电网接地故障区段定位方法

针对现有配电网故障区段定位方法存在对不同接地故障的适应性不强、灵敏度低等问题,分析了谐振接地配电网在发生经不同过渡电阻接地故障时,故障点上、下游的零序电流和零序电压暂态分量的特征,得出了故障点上、下游零序电流在1个工频周期内的积分与零序电压差值的比值(零序特征量)存在较大差别的结论。基于这一结论提出一种能够适用于谐振接地配电网接地故障区段定位的方法。仿真结果表明所提故障区段定位方法在高阻接地故障、低阻接地故障和非线性弧光接地故障下都具有较好的可行性。     

基于KNN和多电流特征的配电网接地故障区段定位方法

为解决配电网单相接地故障区段定位难题,提出一种基于KNN和多电流特征的配电网接地故障区段定位新方法.故障点上游区段和故障点下游以及健全区段的相电流和零序电流的幅值、极性以及相似性等均存在差异,同时将相电流和零序电流的突变量作为故障区段的识别依据,提高了区段定位的准确率.针对识别判据的阈值设置困难的问题,提出利用KNN自...     

配电网单相接地故障区段定位矩阵算法的研究

配电网由于分支多、接地电阻大,单相接地故障定位问题长期以来没有得到很好的解决。提出了一种基于矩阵算法的配电网单相接地故障区段带电定位方法。针对FTU（Feeder Terminal Unit）测量数据建立故障信息特征矩阵,对于中性点不接地系统,特征矩阵中的元素为FTU测量到的零序电流与零序电压的相位差;对于中性点经消弧线圈接地系统,利用残流增量原理,特征矩阵中的元素为FTU测量到的零序电流幅值变化量。应用统一判据对特征矩阵进行分析,确定故障点所在的区段,同时分析了当故障信息不完整时的解决方法。现场试验数据充分验证了该方法的正确性与可行性。