基于特频信号注入法的配电网故障定位研究

小电流接地系统的单相接地故障定位技术是多年来电力系统备受关注的研究领域之一。文章介绍了信号注入法的基本原理,提出了接地选线与信号注入法相结合的配电网单相接地故障定位技术确定故障线路。并向故障线路中注入特频信号,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。     

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.     

配电网故障定位技术现状与展望

对现有的定位原理和方案进行了系统归纳并将其概括为三类:一类是以在线路端点处测量故障距离为目的的故障测距法;一类是故障发生后通过向系统注入特定信号实现寻迹的信号注入法;还有一类是根据故障点前后故障信息的不同确定故障区段的户外故障点探测法.概略分析了各种故障定位方法各自的优缺点以及适用的故障类型,在此基础上阐述了目前配电网故障定位存在的问题.最后探讨了配电网故障定位技术的研究方向和发展前景.     

配电网故障定位技术现状与展望

对现有的定位原理和方案进行了系统归纳并将其概括为三类:一类是以在线路端点处测量故障距离为目的的故障测距法;一类是故障发生后通过向系统注入特定信号实现寻迹的信号注入法;还有一类是根据故障点前后故障信息的不同确定故障区段的户外故障点探测法。概略分析了各种故障定位方法各自的优缺点以及适用的故障类型,在此基础上阐述了目前配电网故障定位存在的问题。最后探讨了配电网故障定位技术的研究方向和发展前景。     

考虑配电变压器杂散电容效应的１０kV电缆线路分布式测距方法

现有１０kV 电缆线路故障测距方法主要利用配网自动化系统、故障指示器以及离线式行波测距与定位设备实现最终的故障定位,耗时耗力,延缓了故障查找与修复时间,而且电缆线路末端行波测距装置一般仅检测电压行波信号,无法获取线路末端电流行波信号,导致在某些故障情况下无法可靠测距.分析了典型１０kV 电缆网络接地故障时的电压与电流行波特征及其在线路中 (特别是环网柜、线路末端处)的折反射规律,提出了一种考虑配电变压器杂散电容效应的分布式测距方法.由于配电变压器存在相间杂散电容,高频行波在短时间内等效为短路状态,因此在线路末端也可以检测到电流行波信号.与传统的配电线路测距方法相比,该方法可以实现在配电母线和分支线路末端的任一位置检测到电压、电流行波信号,提高了测距的可靠性。     

基于行波法的民用电力线路故障测距技术

民用电力系统具有分支线路多、折反射复杂、反射行波信号较弱、故障行波信号难以捕捉和识别的特点,为了实现对民用电力线路的故障定位,本文提出了一种利用分支线路检测装置+主机接收装置+低压脉冲发生器的故障定位方法,分支线路检测装置可以检测各分支线路的状况并在故障发生时将故障信息发送给主机接收装置,主机接收装置可以在电脑界面上显示相应的故障信息和位置,低压脉冲发生器用于离线测量、提高测距精度,该套装置配合通用行波测距装置可以实现对民用电力线路故障的准确定位。     

基于注入法的小电流接地系统故障定位新方法

介绍了基于“S注入法”的小电流接地系统单相接地故障选线定位保护。当故障停电后,该保护就存在绝缘恢复和定位困难的问题。为此提出了一种定位新方法。该方法通过向停电后的接地线路故障相外加恒定直流高压,再注入交流信号,并根据所注交流信号的消失点准确地判定故障位置。基于新方法的故障定位装置运行很成功。     

新型配电线路接地故障点查找技术

单相接地故障在配电网中属于频发故障,而大部分单相接地故障的查找非常困难。传统的查找方法费时费力,严重影响了给客户恢复供电的速度,影响了供电可靠性。北京电力公司通州供电公司利用国际先进的信号注入及检测等故障查找定位技术,组织较大规模的现场试验,实践证明利用该技术查找故障效果良好,能满足实际应用需要。文章详细介绍了该试验所采用的技术及装置和实际现场测试情况,得出了初步的结论,为我国该问题的解决做了有益的探索。     

脉冲注入法用于直流输电系统接地极线路故障测距

分析了直流输电系统在双极运行方式下,外部注入脉冲信号在接地极线路上的传播过程,提出一种利用注入脉冲信号的直流输电系统接地极线路故障测距方法。该方法通过周期性地从接地极线路始端注入脉冲信号探测线路是否发生故障,在判断线路发生故障后,通过改变注入脉冲信号的宽度和脉冲极性探测故障点位置,最后以取平均值的方式得到故障测距结果。以PSCAD/EMTDC为仿真平台,搭建了直流输电系统在双极运行方式下的接地线路故障测距仿真模型,并借助MATLAB对仿真波形数据进行分析,仿真结果表明该方法是可行的。     

铁路自闭/贯通线路故障行波测距技术

针对自闭，贯通线路的结构特点，章提出了利用故障产生的电压行波信号测量短路和接地故障距离的新方法，解决了单独母线供电、中性点为不接地的系统，由于线路长、环境恶劣，单相接地故障频繁发生、故障位置不易查找的问题。     

基于母线扰动信号的配电网混合线路行波故障测距技术

中压配电网母线处施加扰动信号与故障指示器相配合实现故障区段定位的技术,得到越来越多的广泛应用。母线处扰动信号源能够产生行波信号,这为故障测距提供了可能。文中提出了一种基于母线扰动信号的单端故障行波测距技术。在发生永久性单相接地故障后,将非故障相母线经电阻接地,依据行波传输原理选取某个有效的线模分量,通过测量该线模分量反射行波到达时刻与扰动信号产生时刻的时间差计算故障距离。分析研究了多分支架空线—电缆混合线路的故障测距解决方案,并应用最小二乘估计对多次测距的结果进行有效融合,得到更为准确的测距结果。仿真与现场试验结果证实了测距技术的准确性。     

基于ARIMA的矿山电网故障暂态行波波头辨识及故障测距

由于矿山电网含有大量的整流设备及非线性负载,运行时含有稳定的高次谐波分量和高频噪声,同时矿山电网多为短距离线路,故障后产生的暂态信号与原有高次谐波混叠严重,给行波故障测距带来了极大的困难。通过分析矿山电网故障行波的时域特征,提出基于整合移动平均自回归模型(ARIMA)对行波波头到达前的高频周期信号进行预测,并结合波头到达时刻的真实波形得到波形残差,同时对残差进行平稳性校验,通过行波波头到达时刻前后残差平稳性的不同确定准确的波头到达时刻,进而实现行波故障测距。利用低压电缆网络仿真实现矿山电网故障,仿真结果表明:与小波变换与经验模态分解相比,所提方法能够准确辨识行波波头,且不易受故障状况和噪声的影响,能有效提升行波可行性及精度,尤其适用于含有整流设备及非线性负载矿山电网故障测距。     

基于主动注入的柔性直流配电网故障定位

柔性直流配电网中换流站难以耐受双极短路冲击电流，在1~2 ms内闭锁，提供给故障定位的有效信息少，定位精度差。因此，提出了一种基于DC/DC主动注入的柔性直流配电网的故障定位方法。在换流站均闭锁的情况下，金属性故障解锁配网首端DC/DC换流站，非金属型故障先后解锁首末两端DC/DC换流站，然后提取电压电流数据进行故障定位。该故障定位方法考虑了换流站因快速闭锁无法提供有效暂态信息的问题。利用DC/DC换流站高压侧支撑电容对注入信号的电气特征响应，即可实现故障区段区别。此外，该方法不需要额外的注入设备且适用于单一MMC换流站的网络，原理简单可靠且定位精度高。最后在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建柔性直流配电网，验证了所提故障定位方法的可行性。     

一种用于校验双端行波测距装置的测试系统的研发与测试

双端行波测距技术利用故障行波的初始波头抵达故障线路两端的时间差来实现故障定位,比单端测距和传统测距技术有着较高的精度和可靠性。双端行波测距装置在投入运行前必须经过专门的校验和测试,这是传统的继电保护测试仪所不能做到的。提出了一种用于校验该装置的测试系统的设计实现方案,并对系统样机做了大量的实验测试。实验结果表明,该测试系统的电压、电流输出具有很高的频率精度、幅值精度和同步性,满足双端行波测距装置的校验需求。     

基于脉冲差分的高压电缆故障定位方法及设备研究

针对目前高压电缆故障定位方法存在的不足,文章研究了基于脉冲差分的高压电缆故障定位方法及设备。文中依靠两路高压输出和差分信号耦合,结合软件优化算法实现了冲闪和直闪脉冲差分故障的定位,解决了目前高压电缆闪络或间歇性故障定位存在的问题。通过实验,验证了定位设备和定位方法的参考作用。该方法波形识别简单,具有更高的灵敏度和定位精度,有着很好的应用前景。     

基于图神经网络的智能变电站二次回路故障定位研究

为提高智能变电站二次回路故障定位的准确率与可移植性,提出了一种基于图神经网络的智能变电站二次回路故障定位方法。依据智能变电站配置文件制作图数据库,得到二次设备之间的连接关系。结合二次设备告警信号表征,提出了一种二次设备节点的信息表征作为图神经网络的输入。利用图神经网络的理论建立了故障定位模型。以某220 kV智能变电站的二次回路为基准,利用故障图生成模型改变组网方式、订阅关系及网络配置产生不同二次回路故障构成算例。通过实验比较了所提定位方法与其他模型的准确率,实验结果表明该方法有较高的定位精度及较好的鲁棒性。     

10 kV配电线路综合故障定位方法研究

针对配电网的特点和故障定位的难题,对传统的故障定位方法进行了分析。在总结这些方法的基础上,提出了利用多种信息来构造一种基于行波-直流法的综合定位方法。本文在深入研究C型行波定位法的基础上,为了更明确地确定故障的具体位置,提出了采用直流注入法作为补充的行波-直流综合故障定位方法,其目的是利用不同方法的互补性来提高故障定位的准确性。该方法分2步进行定位,首先利用C型行波法确定故障距离,然后利用直流法确定故障分支。这种行波-直流综合故障定位方法充分利用了行波法[1]操作简单、定位速度快,以及直流定位法应用范围广、能准确确定故障分支的优点,可以实现精确故障定位。理论分析和ATP仿真结果表明：综合方法不受网络结构、分布电容和线路参数的影响,能够准确地确定配电网单相接地故障位置。     

小电流接地系统单相接地注入信号源协调控制策略研究

小电流接地系统单相接地注入信号源作为故障定位的辅助设备,在现场得到了大量的应用。但是当电网的结构发生变化时,有可能出现多台注入信号源并列运行的情况,对故障定位的正确性造成影响。文章研究分析了一种单相接地注入信号源协调控制策略,主站调度服务器和多个注入信号源之间进行实时通信,形成分布式控制系统。当配电网的运行方式发生变化时,主站调度服务器控制一台注入信号源投入运行,同时闭锁其他注入信号源,避免单相接地注入信号源误动和频繁调节。根据注入信号源的不同位置,深入分析了定位方法的差异,数字仿真分析验证了所提出的方法的有效性。     

一种基于频率整合法的配电网单相接地故障测距技术

我国中压配电网绝大多数采用中性点非有效接地运行方式,故障类型以单相接地为主。文章首先对配网的单相接地故障过程进行了详细分析,理论上分析了基于故障暂态信号频率进行故障测距的可行性。为了提高测距的可靠性和灵敏性,利用prony算法对故障暂态零序电流信号进行了提取整合,提出了基于频率整合法的单端故障测距方法。最后通过PSCAD/EMTDC软件搭建了仿真线路模型,利用MATLAB进行数据分析和算法仿真,结果验证了文章的测距方法具有较理想的测距效果。