基于VMD-Hilbert变换的故障行波定位研究

针对现有行波检测方法中小波变换和希尔伯特黄变换的不足,提出一种基于VMD-Hilbert变换的故障行波检测方法。通过对行波传感器采集到的故障行波信号进行VMD分解,利用Hilbert变换提取模态分量的特征量来标定初始波头的到达时间。针对行波定位精度受波速不确定性影响的问题,基于故障初始行波零模分量和线模分量波头的到达时刻,提出一种与波速无关的双端定位算法。ATP/EMTP仿真结果表明,VMD-Hilbert行波检测方法能有效标定行波波头时间,定位算法无需知道故障发生时刻和故障反射行波波头的到达时刻,进一步提高了故障定位的精度。     

行波理论支持下多电源配电网故障定位系统

由于传统配电网故障定位方法缺少对多个Agent之间的通信协调,导致定位精准度低、可靠性差等问题,因此此次研究提出基于行波理论设计多电源配电网故障定位系统。采用.NET平台三层B/S结构体系设计故障行波定位信息处理子系统,通过数据处理模块处理获取数据信息,筛选多电源配电网故障信息,并在.NET平台上发布多电源配电网故障信息。当故障行波定位子系统发出调用数据命令时,故障行波定位信息处理子系统将故障信息传输到故障行波定位子系统中。通过多个Agent之间的通信协作调用故障数据,同时利用多端行波故障定位方法对故障数据进行定位,实现多电源配电网的故障定位。经过实验证明,与两种对比系统相比,所设计系统故障定位精准度在90%以上,系统故障定位精准度高。     

基于行波理论的多电源配电网故障定位方法

传统的故障定位方法因缺少有效的故障点测距过程,导致其测距误差、故障定位耗时以及故障定位复杂度增加。为有效解决上述问题,针对多电源配电网,基于行波理论设计了一种新的故障定位方法。首先选取多电源配电网故障初始行波最先到达的位置点作为参考测量点。然后基于行波理论分析参考测量点和其他接收到故障行波信号的测量点,并计算多个故障点到参考测量点的距离,通过选取最大值确定多电源配电网最终的故障点位置。仿真实验结果表明：该方法能够有效降低测距误差、减少故障定位耗时、降低故障定位复杂度,且受噪声影响较低,具有较强的有效性和实用性。     

树型分支配电网的行波故障定位方法研究

针对配电系统中树型网络故障分支的选择测距困难、准确度偏低的问题,提出一种基于小波变换的三端行波故障测距方法.该方法可以判断零序电压初始行波到达测量点的有效时间,利用时间差与线路长度、分支点位置的关系,对树型网络单相接地故障进行选线定位.该方法在分支点附近不存在死区,且不受波速度,故障角度,接地电阻等因素的影响,即使在测距装置故障、启动失灵或记录错误时间后仍能可靠定位.利用Matlab建立简单树型网络模型进行仿真,仿真结果表明,该方法可以快速准确地选出故障分支,精确定位,有助于进一步提高树型网络行波故障定位的可靠性.     

基于阻抗分析和行波分析的配电网故障定位方法

针对配电网中故障定位问题,提出了一种结合阻抗分析和行波分析的配电网故障定位方法。在考虑配电网不平衡性、中间负载、多分支和时变载荷的情况下,利用阻抗分析技术来估计故障点与测量点间的距离,根据故障发生前的电压和电流值来对负载变化进行补偿。然后,利用行波的时域和频域分析,根据行波特征频率和理论频率的相关性,在得知故障距离的基础上进一步确定故障位置。在一个大型且具有多分支的配电网模型上进行实验,结果表明,该方法的故障距离估计平均误差仅为0.018%,行波分析的故障判断平均准确率可高达68.9%。     

基于双端行波原理的输电线路故障定位研究

针对故障行波法受波速和线路弧垂影响而产生的定位精度问题,提出一种排除波速和不受线路实际长度变化影响的故障定位算法,该方法仅需检测初始行波到达线路两端的时间,原理简单。针对噪声情况下行波信号的提取问题,可先对故障行波进行变分模态分解(VMD)去噪,再利用小波变换提取故障行波突变点得到初始波头的时间。仿真结果表明,该方法具有较高的精确度。     

一种配电网单相接地故障行波定位方法

我国中低压配电网多为树形结构,分支多,进行精确的故障定位困难。针对配电网的树形结构,提出了一种多端行波故障定位方法。该方法中,每个配电变压器安装一个行波接收装置,利用GPS获取行波第一波头到达各配电变压器的时间信息,将这些时间信息传输到故障管理中心,选取时间最短的三个变压器首先确定故障区域,然后排除伪故障点进而确定故障位置。最后,采用ATP软件对该方法进行了仿真分析,分析结果表明了该方法的可行性。     

基于频域分析的配电网分支故障定位

在已经提出的配电网接地故障定位的加信传递函数法的基础上,根据所得传递函数频域波形特性与配电线路结构的关系,提出了配电网接地故障定位的分支故障信息法。该方法利用数字信号处理手段提取线路接地故障分支的故障信息来作为进行接地故障定位的判据,从而较准确地判定故障位置。以实际线路演化来的线路模型为例进行了仿真计算和测距方法介绍,结合实际理论分析证实了本方法的有效性。完善了已经提出的配电网接地故障定位的传递函数法的分支定位问题。     

基于多端行波的配电网单相接地故障定位方法

配电网多为树形结构,分支多,单端定位或双端定位方法都很难准确定位故障。针对B型行波和配电网树形结构,提出了一种多端行波故障定位方法。该方法利用接地故障时刻产生的行波第1波头到达配电网线路各末端的时刻进行故障定位。利用行波故障定位基础理论,建立了多端行波故障定位的理论依据,考查了定位方案在配电网中的优越性。采用ATP仿真软件和MATLAB软件对该方案在配电网中遇到的各种情况进行了仿真分析。仿真结果表明,在配电网单相接地故障定位中,多端行波定位法只利用接地故障初期很短时间内的暂态行波信号,接地故障后期的故障发展情况对开始的暂态行波信号并无影响,所以运用多端行波定位法能够快速准确地找到故障点。     

基于频域分析的配电网分支故障定位

在已经提出的配电网接地故障定位的加信传递函数法的基础上,根据所得传递函数频域波形特性与配电线路结构的关系,提出了配电网接地故障定位的分支故障信息法.该方法利用数字信号处理手段提取线路接地故障分支的故障信息来作为进行接地故障定位的判据,从而较准确地判定故障位置.以实际线路演化来的线路模型为例进行了仿真计算和测距方法介绍,结合实际理论分析证实了本方法的有效性.完善了已经提出的配电网接地故障定位的传递函数法的分支定位问题.     

基于FIMD和Hilbert变换的高压输电线路行波故障定位方法

针对传统高压输电线路行波故障定位精度差且易受行波波速影响等问题,本文提出了一种新型基于快速本征模态分解算法（Fast Intrinsic Mode Decomposition, FIMD）和希尔伯特（Hilbert）变换的高压输电线路行波故障定位方法。该方法采用FIMD对暂态行波信号进行分解以提取固有模态分量,并利用Hilbert变换对其进行频谱分析,进而实现对行波波头的检测。在此基础上,结合行波的传播路径及其测距原理,提出高压输电线路行波故障定位新算法。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建某实际500kV双端输电线路模型,验证了所提方法的可行性和有效性。     

考虑预设偏移值的多分支配电网故障定位方法

为减少线路参数不确定性对配电网线路故障定位结果的影响,提出一种考虑预设偏移值的多分支配电网故障定位方法。通过分析配电网线路中故障行波的传输特性,考虑预设故障点与真实故障点位置关系,定义线路端点的预设偏移值,建立了以预设故障点与行波波速为变量,总预设偏移值最小为目标的优化模型。利用灰狼优化算法下最小预设偏移值的求解原理,提出了预设故障位置与行波波速的选择方法,减少行波波速不确定性对配电网故障定位的影响,实现精确的故障定位。仿真结果表明,所提方法能够有效辨识故障支路和精确定位故障点,定位结果不易受线路参数不确定性的影响,有效提高了配电网故障定位的精度。     

基于分布式行波检测的配电网单相接地故障定位方法

为解决复杂树型配电网长期存在的单相接地故障精确定位难题,分析了故障行波模量的传输特性,提出了一种基于两种行波原理组合的故障定位新方法。该方法首先建立多端定位算法查找故障主干线路,缩小故障定位范围;然后提出基于行波模量时差的双端定位算法,利用行波线模分量与零模分量的行波传输时差准确计算故障距离;最后,综合利用多端与双端定位结果确定故障精确位置。经仿真验证,该方法仅需在部分配电线路末端安装行波定位装置即可实现配电网全网线路的精确故障定位,有效节省了装置投资成本,具有数据处理量少、算法实现简单等优点。     

基于行波理论的配电网故障定位方法的研究

提出了利用行波对带有分支的配电网故障线路进行准确定位的方法。该方法是一种分两步来确定故障点的定位方法：首先对故障产生的暂态行波进行检测，通过识别来自故障点和不连续点的反射波来确定故障区段；在确定了故障区段的基础上，找到与故障点相关的2个反射波，并由这2个波的最大相关时间计算得到故障点到检测端的距离。文中介绍了该算法的理论研究工作，给出了EMTP仿真的仿真结果，最后通过对一条带分支的单相线路进行试验，进一步证明了该方法的正确性。     

基于图论的配电网故障行波定位新算法

配电网结构复杂,分支多,故障点定位困难。传统基于输电线路单端或双端信息的故障定位算法难以满足配电网高精度故障定位要求。提出了基于多端时间信息的配电网故障行波定位新算法,构建了配电网关联矩阵和距离矩阵,给出了故障分支的判别方法;基于二叉树模型,根据配电网末端的行波到达精确时间信息和配电网拓扑结构矩阵,剔除无效行波波头时间,综合利用有效的行波波头时间信息,实现配电网故障的实时精确定位。EMTP仿真结果表明,该方法能实现配电网故障的准确定位。     

基于信号频谱特性的配电网故障行波检测方法

针对配电网干扰情况下微弱故障信号特征不明显导致行波采集设备难以有效检测故障行波信号的问题,提出一种基于信号频谱特性的配电网故障行波检测方法。首先,通过分析配电网故障行波的传输特征与频率特性,建立基于波形增量比值的启动判据,对设备采样数据进行预处理,减少行波定位装置的误启动。然后,引入鲁棒性局部均值分解(robust local mean decomposition, RLMD)方法处理采样数据,滤除采样过程中的干扰信号,减少噪声信号的影响。最后,根据行波低频含量衰减较小而高频含量衰减快的性质,建立故障行波辨识判据,辨识配电网故障行波信号。仿真表明,所提方法能够有效检测微弱故障时的行波信号。     

单-多端行波组合的配电网单相接地故障定位方法

针对配电网网络结构复杂,分支多,故障定位困难,提出了一种单端、多端相结合的配电网单相接地故障行波定位方法。首先根据配电网拓扑结构,依据最优配置原则,选取需安装行波定位装置的配变终端,然后通过奇异值分解(SVD)对故障行波信号进行检测,应用多端行波故障选线算法判别障故障线路。在此基础上,各行波定位装置采用小波波形相关性方法,检测两个相关反射波时间差进行单端行波测距,并进行信息融合,得出最终定位结果。仿真结果表明,该方法在某台定位装置失灵、时间记录错误时也能实现配电网的故障准确定位,具有很强的容错性和较高的定位精度。     

基于多端行波时差的配电网故障定位方法

针对现有配电网故障定位方法存在实现复杂、可靠性不高的问题,提出一种基于多端行波时差的配电网故障定位方法.首先,分析故障行波传输特性,提出一种配电网故障状态表达式.根据多端行波时差和双端行波原理计算故障距离理论值.将理论值代入故障状态表达式,搭建故障搜索矩阵和辅助矩阵,通过分析矩阵元素变化特征和数值状态定位故障线路.然后...