小电流单相接地故障在线定位装置研究与实现

配电网单相接地故障在线定位是制约供电部门提高供电质量的关键问题之一。通过对小电流接地系统单相接地故障进行分析,研究基于零序功率方向和五次谐波分量法的在线定位方法,并设计了基于嵌入式系统的小电流故障定位装置。该装置基于ARM Cortex-M3处理器,利用GPS技术和软件跟频技术实现了配电网广域零序相量的获取,并通过CSD通信网络进行远程无线数据传输。在线路的零序电流测量节点处,将变电站测量的零序电压与线路节点的零序电流相位进行比较,依据零序功率方向法和五次谐波分量法,准确判断故障点的位置。在10 kV物理     

基于零序分量的配电网单相接地故障检测系统

基于对配电网络输电线路发生的单相接地故障时的零序电压、零序电流进行实时分析,提出基于零序电流的故障定位方法适用于中性点不接地系统发生配电网单相接地故障。期间详细介绍了零序电压、零序电流的产生原理和相关特性,并提出零序电流采集系统的基本结构、对零序电流的滤波以及放大处理,分析了零序电流相位的提取和计算,总结了应用零序电流在故障定位中的应用前景。     

基于零序电流的单相接地故障定位系统

基于对称分量法对配电网输电线路发生不对称接地故障时零序分量进行分析,提出基于零序电流的配电网故障定位方法.基于零序电流的故障定位方法适用于中性点不接地系统发生单相接地故障时的故障定位,阐述零序分量的原理与特点,介绍零序电流采集系统的基本构成及对于零序电流的滤波放大处理方法,分析零序电流相位的提取与计算,最后总结了零序分量在相位法故障定位的特点及应用前景.     

基于暂态零序电流图像识别的配电网单相接地故障区域定位

为了提高配电网单相接地故障的定位准确率,提出一种基于暂态零序电流图像识别的配电网单相接地故障区域定位方法。通过PSCAD实现故障仿真,构建卷积神经网络(CNN)学习所需图像集。根据单相接地故障的两值性和分化性特征,基于Python编程进行图像预处理,采用VGGNet11网络结构对预处理后的字节形式故障样本进行训练,得到故障区域定位模型,并可视化分析模型分类效果。典型10 kV配电网模型数字仿真及现场试验均表明,所提方法能够准确实现故障区域定位,不受系统接地方式、故障电阻和初始相角的影响。可采用暂态录波型故障指示器采集线路暂态零序电流,信号获取方便。     

含分布式电源的配电网单相接地故障精确定位方法

分布式电源(distributed generation,DG)大量接入配电网,改变了配电网的结构和单相接地故障时的特征,给配电网的故障定位带来了困难。针对含DG的中压配电网故障定位困难且现有的故障定位方法准确度低的问题,提出一种新的故障定位方法。首先采集配电网故障前后电源节点处的零序电压、零序电流,根据含DG的配电网零序阻抗模型,计算出故障区段特征值,选择特征值最小的两节点作为故障发生区段的首末节点,建立两节点的线路零序阻抗模型,利用牛顿-拉夫逊方法计算出故障位置。算例表明,该方法具有较高的准确度和较强的鲁棒性,且不受过渡电阻和故障距离影响。     

参数识别法在10kV小电流接地系统继发性单相接地故障检测中的应用研究

继发性单相接地故障易导致10k V小电流接地系统配电线路故障区段定位失败,文章简要阐述了继发性单相接地故障的产生机理及特征,提出一种基于参数识别法的小电流接地系统继发性单相接地故障检测方法。通过对馈出线各自动化节点的零序电压、零序电流进行电容参数计算,并绘制电容参数正负特性—时间曲线,从而判断是否有继发性故障发生。仿真结果和现场实例说明,所提方法能有效避免继发性单相接地故障检测错误,可为现有配电网单相接地故障处理提供理论和实践参考。     

基于变分模态分解的配电网单相接地故障区段定位

解决小电流接地系统单相接地故障的有效识别与故障区段定位问题,可为确保配电网的安全稳定运行发挥重要作用。针对接地故障波形识别困难与区段判别繁琐等不足,基于变分模态分解(VMD)技术构建了暂态零序电流突变极性差异的单相接地故障区段定位判别方法。首先建立了10 kV配电网故障分析模型,获取了线路各监测节点的零序电流波形。其次根据各节点暂态电流,提取暂态波形的特征模态分量作为故障研判依据,提出了比较相邻监测点的突变极性差异法用于判别故障所在区段位置。通过仿真测试,验证了该方法对于不同故障初相角下的配电网故障定位均为有效,具有用于单相接地故障识别的优势。     

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。     

中性点不接地系统单相接地故障的定位方法

该文以不接地系统发生单相接地故障后的零序网络特征为基础,考虑到零序电流采集时受到的来自负荷电流的影响,提出一种新的基于零序电流相量的故障定位方法.文中定量地分析了架空线路中由电流互感器误差引起的负荷电流零序分量在二次侧输出不为零从而产生的零序不平衡电流,并推导出其数学表达式,应用在定位判据的提出和判据可信度的分析中.最后通过仿真算例,模拟出实际线路零序电流采集时受到的来自不平衡电流的影响,给出了基于零序电流相量故障定位方法在实验环境下的应用.     

基于不对称电流的配电网接地故障区段定位

分析了配电网发生单相接地故障时零、负序电流的分布特征,提出了基于不对称电流的配电网接地故障区段定位方法。首先,利用仿真软件模拟采集零序电流值作为各区段上故障产生零序电流的边界值。当实际故障发生时,采集母线侧零序电流和故障前后各线路上的负序电流,与零序电流边界值比较,匹配出可能故障区段,列出区段故障状态矩阵,然后比较各线路的负序电流变化量,得到线路故障状态矩阵,结合区段故障状态矩阵和线路故障状态矩阵,形成故障判定矩阵,最终确定故障区段。该方法原理简单易行,监测点少,数据易提取,传输量小。     

基于广域零序电流分布特征的非调度端配电网单相接地选线方法

针对小电流接地系统接地选线装置成本高、停电范围广、准确性低等问题,提出一种基于广域零序电流分布特征的非调度端配电网单相接地选线方法。该方法针对配电网单相接地故障,分析变电站母线三相电压的特征及线路零序电流的分布情况,引入接地判别算子及均值突变比较算子,依据选线策略进行概率排序进而分析出故障线路。最后,通过两个实际案例及运行数据统计分析论证：本文提出的单相接地选线方法可以精准识别故障线路及支线、快速定位故障范围,具有较高的准确性及鲁棒性。     

基于暂态特征序列的配网故障快速定位和状态采集技术研究

首先分析了配电网单相接地故障特征,利用小波包分析分解信号高低频分量,构造暂态特征序列征。其次,基于单相接地故障特征运用相关性分析给出了零序电流选线算法,在馈线高度自动化的基础上给出基于相邻监测点零序电流暂态特征序列相关性的区段定位方法。最后介绍了配网线路状态采集分析系统的结构、原理、功能及应用案例。     

应用于小电流接地电网单相接地故障定位的探测器节点设计

配电网中小电流接地系统单相接地故障的快速精确定位,一直是困扰配电系统自动化的难点。本文在分析S注入法在故障定位的应用效果基础上,提出结合无线通信设计的故障探测节点来实现小电流接地系统的单相故障定位。介绍了基于故障探测器节点的定位实现原理,并针对配点线路特点,提出了探测器的供电方式﹑信号采集﹑通信频率等关键问题的解决办法,并实现了探测器节点的硬软件设计。     

基于零序电流相量法的配电网故障定位分析

中性点不接地配电网单相接地故障时,由于没有直接的接地回路,零序电流很小,主要由线路的对地电容电流和消弧线圈的电感电流构成,故障的特征量小,检测困难,故中性点非有效接地系统的单相接地故障定位问题一直是困扰着配电部门的一个难题。本文针对中性点不接地配电网单相接地故障的在线检测与故障定位问题,提出了基于零序电流同步相量的在线故障定位方法,提出了该方法的实用判据。     

基于单相接地故障的配电网馈电线路电容电流测算方法

介绍随着城市配电网的规模不断扩大,电缆线路大面积的应用,配电网线路的电容电流日益增大,电容电流的大小决定消弧线圈调控,对电网的规划设计和运行安全有重要影响。本文研究了配电网发生单相接地故障时线路零序电流和电容电流之间的关系,基于单相接地故障时馈电分支线路的零序电流测量值,提出一种线路电容电流的测算方法。     

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。     

基于无线传感器网络的机电设备复合故障定位方法

为实现更加迅速、误差更小、覆盖率更高的机电设备复合故障定位,引入无线传感器技术,优化设计机电设备复合故障定位方法.设计无线传感器数据采集网络,无线传感器数据采集网络由协调器节点、路由节点、电流传感器节点等构成,基于无线传感器网络完成机电设备复合故障数据采集.在此基础上,将采集的复合故障数据借助相模变换、小波能量熵进行预...     

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。     

一种新型配电网在线监测装置的研制

为解决配电网中传统的故障指示器无法准确识别小电流单相接地故障与定位问题,引入了基于暂态量零模的参数识别法,研制了一种应用于配电网的新型在线监测装置。三相探头通过自取电模块从线路电流中获取能量为其自身提供电源,利用罗氏线圈采集线路电流,采用非接触式电压传感测量线路电压,通过一种基于近距离无线通信的分布式同步录波方法实现故障波形的录制。通信终端汇总故障波形并对其进行零序矢量合成,自动完成对单相接地故障的识别与告警指示,为解决小电流单相接地故障定位和提升配网自动化覆盖率提供了一种新的解决方法。现场实验结果证明了该装置的实用性和对小电流单相接地故障检测与定位的准确性。     

基于逻辑“与”关系的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和正常运行时零序电流和零序电压之间的相位差,得出单相接地故障时零序电流超前零序电压90°、非故障时零序电压滞后零序电流90°的结论,提出线路单相接地故障的判别方法。基于线路的拓扑结构将线路划分为N条支路,并将监测点测量到的模拟量转化为数字量,根据各条支路上数字量逻辑"与"的结果定位出线路故障段,仿真结果证明这种故障区段定位方法有令人满意的性能。