基于神经网络的输电线路行波故障测距方法

针对单端行波测距法难以区分故障点反射波和对端母线反射波的问题,提出一种利用神经网络非线性拟合能力实现故障定位的测距方法。首先利用相模变换获取故障反向行波,对反向行波进行小波模极大值变换;然后提取模极大值突变时刻和对应极性,从中选取3个有效时刻构成满足时差、波速与线路长度关系的一组"有效时差对";最终配合极性信息构造神经网络的输入样本,对网络进行训练和测试后,可利用该网络输出故障距离,从而实现故障定位。仿真结果表明,该方法适用性强,有较高的可靠性和精确度。     

一种基于序分量关系的单端输电线路故障测距算法

为准确确定输电线路故障点位置,提出一种基于单端电气量的输电线路故障测距算法,该算法采用分布参数模型,通过保护安装处的电气量计算各序分量,然后推导出故障点各序分量值,利用不同故障类型的序分量的关系获得故障测距的电气序分量关系,根据过渡电阻不含电抗的特点,构造出基于过渡电阻虚部为零的测距方程。利用PSCAD和RTDS软件对算法进行数字仿真表明,该测距算法合理、有效。     

基于主导谐波频率的超高压输电线路单端故障测距算法

对于不对称故障,利用对称分量法详细推导并得出了主导谐波频率所在相别。基于运算法的推导结果给出了主导谐波频率与故障点位置的关系表达式,并由此提出了完整的故障测距算法。对于主导谐波频率的提取,采用经过后向线性预测与QR分解技术改进之后的Prony算法,使算法具有较高的可靠性与计算效率。ATP-EMTP仿真分析结果表明,故障测距算法在不同故障位置、不同故障类型、不同过渡电阻等故障条件下都具有较好的准确度。     

基于差分和变换的高压输电线路故障行波测距方法

针对高压输电线路行波测距法中不易精确检测含噪行波的问题,提出一种新的行波奇异点检测方法。对于含噪故障行波信号,其奇异点处前向差分和后向差分之和不为零,通过求解一段时间视窗内以奇异点时刻为中心的行波差分和,得到行波的差分和信号,且无需对行波信号降噪处理。基于奇异值分解降噪和Donoho阈值处理,可将差分和信号中噪声全部滤除,从而获得精确的行波奇异点时刻。采用三个测点行波测距算法,可实现行波波速在线计算和精确的测距结果。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。     

T接输电线路故障测距的新型算法

针对T接输电线路故障测距三端数据采样的非同步,采用均匀传输线方程理论对T接输电线路的故障进行了分析与计算,提出了利用非同步数据采样方法判别故障分支,进而对故障的分支测距实现对T接输电线路的故障测距.该方法精度高、便于计算机实现.     

改进测距算法在超高压输电线路单端故障测距中的应用

为研究超高压输电线路的单端测距原理、寻求影响超高压金属性故障时单端测距的影响精度因素,根据原有定值参数引入并联电抗器参数和分布电容参数,采用极限逼近和迭代的数学分析方法计算不同故障情况下分布电容的故障电流,采用集中参数处理法计算并联电抗器的电流,使故障电流适应线路模型和故障类型的变化,并提出一种阻抗测距方法,通过理论推导和RTDS试验验证了该方法的有效性。     

形态小波在输电线路故障测距中的应用

如何准确提取行波浪涌到达时刻,是输电线路行波测距领域中的一个重要研究课题。提出一种新的输电线路故障测距算法,该算法通过形态学算子构造非线性提升方案,从信号的时域上提取奇异点,能够较为快速和准确地定位奇异发生的时刻,适合应用于输电线路故障测距。仿真结果表明,基于提升方案的形态小波（MW）在进行输电线路故障测距时能够不受故障类型、故障点位置、过渡电阻和故障合闸角的影响,与传统的小波算法相比,具有算法量小和易于实现的特点。     

基于单端行波信号的输电线路区内外故障智能判断方法

根据故障行波的传输特性和折、反射机理,提出了一种基于单端行波信号的输电线路区内外故障智能判断新方法。该方法通过门控循环单元搭建了一个深度学习分类网络,根据线路长度将单端故障行波信号切割为短序列作为神经网络的输入,输出为反向区外故障、区内故障、正向区外故障三种故障位置的概率,并采用自适应Adam优化算法训练神经网络的参数。算例结果表明,所提方案充分有效地利用行波信号中的故障特征,能准确辨别输电线路区内外故障,在线路的首末端均具有较高的鲁棒性,且在高噪声干扰的情况下仍能保持良好的准确率。     

基于SR-WT的输电线路双端故障定位方法

电力系统中行波在传输过程中往往伴随着大量的高频噪声,导致进行故障测距时信号波头不易识别,从而产生测距误差。对此,提出一种基于随机共振和小波变换(SR-WT)的故障测距方法,即先通过随机共振处理含噪信号,将噪声的能量转移到行波信号上,从而实现初步减弱噪声信号提高行波信号的功能;再通过小波变换进一步分解得出所需行波信号波头信息,进而通过双端法进行故障测距。仿真试验结果表明,该方法能够在强噪声干扰下准确提取出所需的行波信号信息,有利于提高测距精度。     

基于光纤时间同步的双端行波故障测距方法

针对传统双端行波测距技术中线路双端时钟需精确对时的问题,将双端行波测距方法与光纤通信技术相结合,提出了一种基于光纤时间同步的双端行波故障测距新方法。该方法首先利用小波模极大值理论检测故障初始行波到达线路两端的时刻和极性,并根据极性判断故障线路;然后,在故障初始行波到达线路两端后,经光纤通道分别向对端发射脉冲信号,利用相关算法自动检测脉冲信号到达对端的时刻,并根据光纤通道传输时延确定故障初始行波到达线路两端的绝对时刻;最后根据双端测距方法确定故障距离。仿真结果验证了该方法的可行性。研究成果具有较高的工程应用价值。     

基于行波信号注入的配网线路单相故障状态接地诊断方法

配电网线路运行维护过程中,由于单相接地故障特征波识别方式的差异,使得线路单相接地故障诊断的准确率较低,无法满足电力系统工作需求。提出基于行波信号注入的配网线路单相接地故障状态诊断方法。通过故障录波装置获取故障特征数据,构建故障波形特征库;采用高压脉冲信号源作为行波信号注入源,并分析脉冲源控制回路;根据行波信号反射结果,应用小波变换算法识别线路故障特征波;根据特征提取结果,计算特征空间的欧式距离,完成配网线路单相接地故障状态诊断。实验结果表明：与当前诊断方法相比,所提方法既有效提高了单相接地故障诊断的准确率,又提升了电网线路故障诊断的整体水平。     

基于小波包多尺度分析的多时间窗行波相关法

为解决行波相关法中时间窗宽度不固定影响故障测距可靠性的问题,提出了一种基于小波包多尺度分析的多时间窗行波相关法。首先,利用最大相关系数选取最优小波基,使得小波包滤波效果达到最佳;其次,以最优小波基为基底将故障信号进行小波包的多尺度分解和重构,由于小波包自身的变换特性,重构后的正反向行波初始波头的宽度随着尺度的增大逐渐变宽,将初始行波波头宽度作为行波相关法的时间窗宽度,此时行波相关法成为一个多时间窗的相关算法;最后,将经包络线处理的单极性正反向行波进行相关算法故障测距。多次仿真分析表明,所提方法消除了时间窗不固定对测距结果的影响,且在不同的故障距离和过渡电阻下均适用。     

架空线—电缆混合线路分布式故障测距方法

针对架空线—电缆混合线路的故障测距问题,提出了一种分布式故障测距方法,在混合线路各连接点及母线处安装三相故障电流检测装置,根据检测到的故障电流极性判断故障支路,再根据故障支路两端检测到故障电流行波的时间进行初步定位并进一步修正。该方法可在线计算出行波波速,并可分析出离故障点较近的检测点所检测到的第二个故障行波的来源。PSCAD仿真验证结果表明,该方法不受过渡电阻、故障类型等因素的影响,误差一般在100 m以内。     

一种架空线——电缆混合线路的组合行波测距方法

为克服双端行波测距精度受电力线路长度误差及其两终端时钟同步偏差影响的缺陷,在分析混合线路故障行波传播特性的基础上,提出了一种混合输电线路的组合行波测距方法。该组合行波测距方法首先利用双端测距原理判定故障发生区段,然后判别各母线侧接收到的行波反射波的来源,最终利用单端行波测距方法计算架空线—电缆混合线路的故障距离。500kV架空线—电缆混合线路组合行波测距仿真计算结果表明,组合行波测距方法的测距精度明显高于传统测距方法的测距精度,可用于工程实践。     

基于正极性行波信号分析的配电网双端故障定位

针对仅利用传统双端定位法无法实现多分支配电网线路故障定位的问题,提出了通过检测一系列正极性行波(与初始行波同极性的行波)来实现多分支线路配电网双端故障定位的新算法。根据电压行波在故障点、不同分支线路末端及节点处的反射特性可知,与故障点有关的行波均为正极性行波。首先利用传统双端测距法确定故障分支线路,再通过小波变换对测量端检测到的各个波头进行极性特征分析并辨识其出现时刻,计算出各个正极性行波与初始故障行波之间的时间差所对应的距离,最后结合配电网各段线路的长度,可有效识别出与故障点有关的正极性行波,从而确定故障点的位置。经PSCAD仿真和MATLAB分析表明,新算法准确、有效,仅利用两个测量点即可对多分支线路配电网进行故障定位,且减少了设备、节约了成本。     

基于行波理论的多端故障定位方法研究

中性点经消弧线圈接地系统中,当发生单相接地故障时,由于故障信号微弱,持续时间短,很难进行准确的故障选线和定位。为了提高经消弧线圈接地系统的定位准确率以及适应性,在行波双端定位方法的基础上,提出了一种充分利用了测量信号的多端定位方法。为了反映短路的实际情况,加入了以Mayr电弧模型为基础的故障模型,分析了电弧模型对定位结果的影响。仿真结果表明,多端定位法比双端定位法准确,并且在测量装置采样精度低的情况下也能有较好的精确度。     

输电线路暂态信号检测方法比较分析

输电线路发生故障产生的暂态行波是一个突变的、具有奇异性的信号,正确检测出信号的突变点即暂态行波波头是利用行波进行保护和测距的核心。对电网中断路器操作、电容投切、一次电弧、单相短路、雷击等产生的暂态信号进行了仿真．并分别利用小波变换模极大值、小波变换Lipischitz a、小波变换能量谱检测行波波头进行比较分析。EMTP仿真分析表明,三种方法均有提取行波特征,且采用小波能量谱检测输电线路暂态行波波头到达的时刻最精确,故障定位精度最高。