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。     

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。     

铁路配电网自闭贯通线路故障定位系统

介绍了铁路配电网自闭贯通线路故障定位系统的设计与实现,该系统是一种基于故障指示器技术和通用分组无线业务技术的故障定位系统,可实现铁路配电网的故障检测、定位及故障类型判断等。故障发生时,在系统监控中心界面上迅速显示故障的时间、地点、相位、类型等信息。该系统的应用提高了故障查找的工作效率,缩短了停电时间。     

基于故障指示器+PMU装置信息的配电网故障定位技术研究

为满足自动化和智能化配电网的要求,提出故障指示器+PMU装置信息的配电网故障定位方法。该方法基于配电网拓扑结构和故障指示器状态,能快速、准确、可靠地定位故障线路区段。考虑故障后电流流向和故障指示器状态,以快速确定故障位置。然后在待分析的故障线路区段内,结合区段拓扑结构和DG系统位置信息,运用等效戴维南定理将区段两端的系统合理等效,以简化问题。根据线路区段类型,采用网络序分量模型和阻抗法来实现精确故障定位。研究结果表明,经过二次定位修正后,定位精度得到明显提升,误差率在10%以内。     

配电网下基于PMU量测的混合故障测距法

精确的故障定位是节省巡线人力和物力的关键,对于提高供电可靠性,减小持续停电造成的损失具有重要意义。针对目前输电网故障测距技术比较成熟,而配电网精确故障测距尚待深入研究的实际情况,提出了配电网故障测距策略,其包括两个步骤:首先基于故障指示器(FI)实现故障区段或故障分支定位,然后利用所提的混合故障测距法,实现带分支辐射型配电网的精确故障测距。最后通过MATLAB仿真验证了所提故障测距策略的有效性,实验结果表现出了较高的故障测距精度。     

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。     

一种基于有向图的配电网故障定位方法

为提高配电网的故障定位效率,减少因故障停电带来的损失,本文基于有向图提出了一种配电网故障定位的新方法。它利用主站接收到的故障指示器动作信号,通过构造节支关联矩阵和线路电流向量,进行两者相乘运算,确定故障所在区段。所提方法无需规格化处理,可实现含分布式电源接入、多重故障和闭环运行的复杂配电网故障定位,具有较强的容错能力。文中不仅应用KCL电流定律从理论证明了方法的正确性和适用性,而且还在某市配电网系统上进行了仿真。结果表明了该方法可以用于实际配电网,具有很大的应用前景。     

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。     

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。     

基于故障指示器的单相接地故障区段定位方法的研究

针对小电流接地系统中单相接地故障定位困难的问题,首先对基于故障指示器的配电网自动化系统进行了介绍,以故障线路各故障指示器处的零序电流能量作为特征量,结合故障的矩阵算法,判断出发生故障的区间,使故障的人工探索范围更小.仿真结果显示,故障指示器结合零序电流能量和矩阵算法可准确找到故障区段,且不受故障距离的影响.     

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.     

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。     

具有通信组网功能的电缆故障指示器的应用

快速、正确查找电缆故障点是配电网安全运行的一个重要课题,配置电缆故障指示器是提高供电可靠性的重要技术保障措施。介绍了常用的电缆故障指示器及其存在的问题,将现有的电缆故障指示器改造成具有通信组网功能,能检测故障指示器的通信状态、自检和报警,实用于合肥市高新技术开发区,实现电力电缆故障的实时在线监测。     

基于粒子群优化算法的配电网故障指示器优化配置

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.然而过多的安装是没有必要的,合理选择安装故障指示器的数量及位置能达到配电网可靠性及经济性的综合最优.针对配电网中故障指示器优化配置问题,提出了一个综合考虑配电网可靠性指标及经济性的目标函数,并运用二进制粒子群优化算法进行了优化求解.通过在IEEE 33节点配电系统中的测试,验证了所建模型的有效性.同时,与免疫算法的优化结果进行了对比,分析结果表明,二进制粒子群算法由于其收敛速度快,所需迭代次数少,对于求解该问题具有优势.     

暂态录波型故障指示器的单相接地故障研判应用

实际工程应用中,常采用暂态录波型故障指示器与配电自动化主站相配合的方法对配电网单相接地故障进行定位。本文针对现场暂态录波型故障指示器应用效果,对故障指示器安装过程中可能出现的反向、错相问题,提出了基于稳态特征的波形预处理方法,对故障指示器运行过程中可能出现的三相录波不同步问题,提出了总体最小二乘-基于旋转不变技术的信号参数估计(total least square-estimation of signal parameters via rotation invariance techniques,TLS-ESPRIT)波形同步校正方法,修正故障指示器录波波形,提升波形可用性。针对故障指示器采样频率较低、瞬时暂态波形特征误差较大等问题,提出了基于相关系数法的故障定位算法,提升主站单相接地故障定位准确性。最后,通过现场实际案例验证了文中所提方法能有效校正故障指示器录波波形、准确定位接地故障,提升配网接地故障处理能力。     

基于无线通信故障指示器和GPRS的一遥远方监控终端的研制

基于无线通信的故障指示器和GPRS的一遥远方监控终端中的无线通信故障指示器能对环网开关柜、分支箱、开闭站、开闭器、电缆分界箱等电力设备进行监测,通过检测故障电流指示出故障所在的出线、分支和区段,经过无线通信方式上传至一遥远方监控终端(DTU),然后通过GPRS上传主站,便于运行维护工作人员对配电网的故障迅速定位、监测和维护。现场安装实验结果表明,该设计在配电网的出线、分支及区段的故障定位方面迅速、可靠,便于运行人员现场监测和维护。     

一种用于绝缘子闪络定位的新型无源故障指示器

针对现有配电网中性点不接地系统接地故障定位方法的不足,设计了一种用于因绝缘子闪络导致的接地故障的全新无源故障指示器。故障指示器通过纳米晶材料的取能线圈从绝缘子末端或杆塔接地点的故障电流获得能量并将其储存,使装置在完全无源的情况下实现接地故障定位,装置成本低廉、工作稳定、定位准确。实验证明,该故障指示器最低工作电流只需210 mA,并能够承受大电流冲击,同时可对因绝缘子闪络导致的单相或多相接地故障进行定位。因此,该故障指示器适用于各种中性点接地方式的输配电系统。     

基于故障指示器的配电线路故障自动定位系统研发

为了以低成本、省时间的方式处理配电网故障,研发了一种基于故障指示器的配电线路故障自动定位系统。该系统具有如下功能:在故障发生后几分钟内通过拓扑分析和计算查找出故障位置;在配电线路接线图上显示故障区域;并以短消息的方式将定位结果发送至相关线路维护人员的手机上,从而提高了配电网故障检修效率。     

配电联动故障识别技术研究及应用

配电网直接面向终端用户,是关乎国计民生的重要基础设施,配电架空线路常发生单相接地故障.研究分析了现有故障指示器的不足,提出了配电联动故障识别技术方案.通过对FTU和故障指示器进行改造并挂网试运行,验证了该方案可实现单相接地故障的快速准确判别.     

配电线路有源型故障定位系统应用分析

在归纳总结现有配电线路故障定位方法,简要分析不同方法优缺点的基础上,重点分析有源型故障定位系统的现场应用情况,提出了有源型故障定位系统检测接地故障的优点及存在的主要问题,最后针对目前配电网故障定位存在的问题,探讨配电网故障定位技术的研究方向和发展前景。