基于瞬时实功率和瞬时虚功率的谐振接地系统单相接地选线新方法

谐振接地系统发生单相接地故障时故障信号复杂且暂态信息丰富。本文基于瞬时功率理论,提出了采用瞬时实功率和瞬时虚功率的复合选线新方法。谐振接地系统发生单相接地故障时,与健全线路不同,故障线路由于消弧线圈的补偿作用将在接地电流中产生暂态衰减直流分量,通过瞬时实功率和瞬时虚功率分析表现为明显的工频衰减振荡特征。文章确定50Hz为瞬时功率分析的特征频率,通过分别计算故障时各线路瞬时实功率和瞬时虚功率,进一步分解出其振荡分量,综合比较特征频率上各线路瞬时实功率及瞬时虚功率振荡分量的大小来构造选线算法从而检出故障线路。该方法利用暂态信息,多判据复合、不涉及相位分析、实现容易、可靠性高。仿真表明该方法有效。     

基于瞬时零序功率的谐振接地系统单相接地选线新方法

针对谐振接地系统单相接地故障,基于瞬时功率理论,提出了采用瞬时零序功率的复合选线新方法。分析了系统故障后的稳态及暂态故障特征。利用坐标变换后的故障信号分别推导、计算了稳态和暂态过程线路上的瞬时零序功率。通过对瞬时零序功率的分解得出,故障前后线路上的零序功率振荡分量以及故障线路与非故障线路零序功率振荡分量成分不同、频率特征不同。通过提取并综合分析振荡分量中单倍、2倍、4倍以及6倍工频振荡信号来甄别故障线路。该方法综合暂态和稳态特征、考虑谐波信号、多判据互补、不涉及相位分析,并且物理意义清晰。仿真及实录数据验证表明该方法有效。     

基于零序功率比的灵活接地系统故障选线方法

针对灵活接地系统高阻接地故障选线困难的问题,提出一种基于零序功率比的配电网接地故障选线方法。根据灵活接地系统单相接地故障等效电路,分析中性点并联小电阻投入前后健全线路和故障线路零序有功与零序无功的变化特性,计算并联小电阻投入前后健全线路与故障线路的零序功率比及零序功率比变化倍数,健全线路零序功率比变化倍数近似为1,而故障线路零序功率比变化倍数远小于1,两者差异显著。仿真结果表明,所提方法选线准确率高,抗过渡电阻能力强,具有较好的抗噪性和适应性。     

一种配电网线-缆混合线路故障选线新方法

城市配电网中线—缆混合线路的应用广泛。针对配电网发生单相接地故障时线—缆混合线路暂态电容电流较大的特点,提出一种基于小波包分解的故障选线相关分析新方法。应用小波包良好的频域分频特性,以适当频率带宽对配电网发生单相接地故障后各条线路的暂态零序电流进行分解,得到其在不同频段的输出。按能量最大的观点确定特征频段,并根据故障线路与健全线路的暂态电容电流在特征频段的相似性最弱的原理,通过对特征频段的小波包分解系数进行相关分析实现故障选线。理论分析和仿真结果表明,对于线—缆混合线路,该方法选线准确、可靠。     

应用小波包分析实现配电网单相接地故障选线

应用小波包具有良好的频域分频特性,以适当频率带宽对配电网发生单相接地故障后各条线路的相电流故障分量进行分解,得到其在不同频段下的输出,按照能量最大的观点自适应地确定线路健全相的暂态故障电流分布最集中的特征频带,并根据特征频带内重构后的故障相与健全相之间能量比值的大小判断线路为故障或健全.大量基于PSCAD和MATLAB的仿真试验表明,该选线方法可以正确判别故障线路和健全线路,且具有较高的灵敏度.     

一种利用零序功率方向的小电流接地系统单相接地故障选线判据

针对谐振接地系统单相接地故障,分析了现有接地保护方法在小信号基础上提取特征信号的不足,基于瞬时功率理论,提出了一种利用零序功率方向的选线新方法。分析了零序能量对应不同元件的变化规律,通过对瞬时零序功率全信号n次积分累加的方法,得出故障特征可近似表述为关于时间的一元n次函数,且函数图像的开口方向由传统意义上零序有功功率的流向决定,故障线路和正常线路函数图像的开口方向完全不同,因此,通过对历史数据的n次积分累加可甄别故障线路;分析了"倒相"产生的原因及"倒相"发生时故障线路与正常线路零序电容测量值的不同特征,提出了"倒相"发生时甄别故障线路的方案。该选线方法充分利用故障全时段的信号,通过信号累加的方法持续放大故障特征,仿真表明该方法有效。     

利用零序电流倍增特征的不接地系统故障选线

针对中性点不接地系统单相接地故障选线困难的问题,通过母线故障相接地故障转移与中性点接入小电阻的方式来增强故障信息从而选出故障线路.建立了故障转移阶段、并联电阻投入前后各个阶段的零序网络模型,分析了健全线路和故障线路各自的零序电流幅值的变化特征.在中性点小电阻投入、母线开关分闸前后各馈线零序电流幅值变化明显,健全线路零序...     

一种改进的配电网故障选线方法研究

中性点经消弧线圈接地方式电网发生单相接地故障时,故障点电容电流比较小,故障线路和健全线路零序电流大小和方向变得接近,且接地点电弧不稳定,增加了选线的难度。利用单相接地故障时阻性分量消耗的能量特征,提出利用能量差值最小值原理构成选线判据,给出可能接地故障线路的排序。配合母线绝缘监视装置和重合闸,将人工拉路选线思想与新方法结合提高了选线精度。仿真结果表明,该方法有效地克服了故障电流和接地电阻小等因素对选线精度的影响。     

一种谐振接地系统电弧高阻接地故障选线新方法及仿真

提出了一种电弧高阻模型,并针对谐振接地系统电弧高阻接地故障选线问题,提出一种基于希尔伯特-黄变换和概率神经网络的选线新方法。采集每条线路在单相接地故障发生时的零序电流暂态信号(一个周波,故障前1/4个周波和故障后3/4个周波)进行EMD分解,计算各条线路的特征固有模态能量。将各条线路的特征固有模态能量输入到PNN网络,实现故障线路自动识别。运用Matlab软件对电弧高阻接地故障、混合线缆系统接地故障分别进行了选线仿真,并进行了噪声干扰试验,验证了该方法的可行性与准确性。     

基于瞬时能量函数的故障选线新方法

在研究了小电流接地系统发生单相接地故障时各个馈线瞬时功率特征的基础上,构造了一个基于S变换的瞬时能量函数。根据该能量函数,制定了选线判据,利用多点投票机制对线路是否故障进行了投票。最后,利用仙农模糊熵定义了选线信心度,通过选线信心度对多点投票结果进行了融合计算,给出了选线结果。在PSCAD/EMTDC中建立了一个4馈线的仿真模型,对提出的方法进行了验证。结果表明,该方法正确率高,抗过渡电阻能力强。对选线方法在电弧故障、谐波以及噪声环境下的适应性进行了研究,结果表明,该方法几乎不受电弧故障和谐波的影响,抗噪声能力强。     

基于故障相电压功率谱的高压输电线路单相自适应重合闸

分析了带并联电抗器的高压输电线路发生单相接地故障时故障相恢复电压的特性,结果表明：单相瞬时性故障时的恢复电压由自由分量与工频分量叠加而成,其功率谱有2条谱线;而单相永久性故障时的恢复电压中只包含工频分量,其功率谱有1条谱线。文章据此提出一种基于输电线路故障相电压功率谱的单相接地故障识别方法,该方法利用故障相电压功率谱中谱线在基频附近的分布状态来区分瞬时性和永久性故障。该判据不需要高频参量,易于整定和实现。针对超高压输电线路单相接地故障的仿真结果验证了判据的准确性和可行性。     

基于功率比的带并补电抗风电送出线自适应单相重合闸策略

工程应用中,带并补电抗的风电送出线单相重合闸套用常规输电线路单相重合策略,重合前不判定故障性质,易重合失败,对所联风电场和系统造成二次冲击;现有输电线路自适应单相重合闸策略应用于风电送出线时,易受其多变运行工况的干扰。文中通过对故障相有功、无功功率比故障前后变化特性的分析,提出了一种基于功率比的带并补电抗的风电送出线自适应单相重合闸策略。理论分析及仿真验证表明,该策略能够适应风电送出线多变的工况,对送出线的故障性质做出快速、准确的判定,并且不受过渡电阻和故障位置的影响。     

配电网单相接地故障对计量回路影响的分析研究

我国配电网中性点不接地系统出现单相接地故障时,允许系统可以带电运行两小时。本文针对以上现状,补足之前关注上的缺失,专门研究了该情况对配电网负荷侧和电源侧电能计量回路的影响。本文推导了电能计量装置分别装设在负荷侧和电源侧时,发生单相接地故障后电能计量回路的数学物理模型,以及发生单相接地故障前后配电线路有功损耗变化的表达式,并通过仿真试验验证,得出了发生单相接地故障对负荷侧电能计量回路无影响但对电源侧电能计量回路有影响的结论。     

基于泄漏电流的选择性水轮发电机定子单相接地保护方案

为解决扩大单元接线发电机的选择性问题,分析了定子单相接地故障前后发电机对地泄漏电流的变化特征：非故障发电机对地泄漏电流相位滞后零序电压90°;而故障发电机对地泄漏电流超前零序电压0°~90°。通过比较各发电机对地泄漏电流的方向判断单相接地点是否在本发电机定子绕组内部。仿真分析结果表明：该保护方案能可靠地识别出发电机内、外部的定子接地故障,判断故障发电机,对判断发电机机端出线侧定子接地故障有很高的可靠性;该方案构成原理较简单,具有一定的工程应用前景和参考价值。     

基于暂态行波法的低压舰船电网选线方法

对电力系统单相接地故障网络及其零序等效网络进行了数值分析,同时运用Matlab对电力系统单相接地故障线路进行了仿真研究。在深入了解舰船电力系统接地故障的基础上,针对舰船电网的特殊环境以及现有接地故障选线技术,对比了陆地接地故障选线的现有技术,将行波法运用于舰船电力系统的单相接地故障选线,并与传统的选线方法相比。结果表明,行波法具有灵敏度高、选线迅速等特点,更有利于舰船电力系统的继电保护。     

基于能量谱相似度自适应聚类的配电网接地故障区段定位方法

分析谐振接地系统发生单相接地故障时各区段故障暂态零序电流的相似性特征,提出基于故障暂态零序电流Hilbert瞬时能量谱相似性自适应仿射传播聚类(adAP)的故障区段定位方法.所提方法对故障后首半个工频周期的故障线路各区段的故障暂态零序电流进行局部特征尺度分解(LCD),对得到的各频带波形进行Hilbert变换得到Hilbert瞬时能量谱.计算Hilbert瞬时能量谱两两间的动态时间弯曲距离,对动态时间弯曲距离构成的相似度矩阵进行adAP,根据Silhouette指标最高的聚类情况定位故障区段.在电弧故障、存在分布式消弧线圈系统、不同消弧线圈补偿度系统、噪声干扰、两点接地、采样不同步的场景下的仿真结果和现场数据验证结果表明,所提方法能克服工程应用中可能存在的影响,鲁棒性好、准确度高.     

基于不平衡过电压动态抑制的谐振接地配电网单相接地故障保护新方法

现有配电网单相接地故障保护技术在高阻接地故障时无法可靠启动,选相与选线结果易受三相不对称的影响.针对这一问题,提出了基于不平衡过电压动态抑制的谐振接地配电网单相接地故障保护新方法.在三相不平衡过电压动态抑制的基础上,分析了故障前后注入电流与馈线零序电流特征.根据故障发生后注入电流变化量特点构建了接地故障动态感知判据,利...     

基于数学形态谱的配电网接地选线新方法

分析了配电网故障选线的现状,提出了一种新的基于图形识别的数学形态谱选线方法.从配电网发生单相接地时各线路的零序电流波形出发,采用不同刻度大小的结构元素对电流波形进行形态学开、闭运算,将运算结果对刻度求导,得到形态谱值曲线,求出各线路形态谱,找出形态谱不同于其他线路的线路即是故障线路.Matlab仿真结果表明,该方法不受有无中性点消弧线圈、过补偿度、过渡电阻和短路时刻的影响,能准确地选择出故障线路,为配电网单相接地选线提供了一种全新的思路.