基于零序分量的配电网故障定位方法

针对目前中性点不接地配电网络单相接地故障定位难的问题,利用配电网络发生单相接地故障时故障点同侧的相邻检测点间零序分量基本相同,故障点两侧零序分量相差较大的特性,先进行区段定位,然后在此基础上构造出故障零序等效电路图,进一步求得准确的故障距离。仿真表明该算法有良好的精度。 更多还原     

含分布式电源的配电网单相接地故障区段定位新方法

随着配电自动化和分布式能源的日益普及,主动配电网发展迅速。深入分析含分布式电源主动配电网的零序电流,提出一种基于稳态零序电流的主动配电网单相接地故障区段定位新方法,利用相关系数量化波形之间的差异,将稳态零序电流相关系数的极性作为定位依据来确定故障区段,并通过前后平移数据窗解决各FTU之间的数据同步问题。PSCAD/EMTDC仿真分析结果表明,该区段定位方法不受分布式电源接入的影响,定位精度高、可靠性好。     

新型小电流接地选线装置的研发与应用

通过分析配电网单相接地故障选线技术的现状,提出了一种新的小电流接地选线方法,利用小波特征频带重构算法对接地电容电流的暂态分量进行提取,以实现对小电流单相接地故障的定位.试验结果表明,该方法能够较好地实现配电网单相接地故障的选线判别.     

基于双端同步信息量测的小电流单相接地故障区段定位

配电网的各分段开关将各馈线分成若干区段,针对中性点不接地系统中故障无法可靠定位的问题,在分析健全区段与故障区段首末端稳态零序电流及差值特征的基础上,提出了基于双端同步信息量测的故障区段定位判据。该定位方法借助双端同步信息测量装置,与配电自动化系统一同实现。利用实时数字仿真系统仿真验证,该方法可准确定位中性点不接地系统故障区段,不受线路长短的影响,并能削弱过渡电阻的影响。     

基于概率分析的高阻接地故障检测新方法

针对配电网系统的单相高阻接地故障,提出了一种基于概率分析的故障检测与定位方法.该方法适用于零序不接地或经消弧线圈接地系统,利用数据采集系统采集到的零序电压和各线路零序电流的变化,进行各线路故障概率计算,在最大故障概率条件下进行故障定位.算法简洁有效,现场实测数据证明了该算法的正确性和实用性.     

基于小波分析的配电网电弧接地故障选线方法

鉴于城市中低压配电网电容电流急剧上升,单相接地故障电弧难以自熄,易产生电弧接地过电压及扩大事故,探究谐振接地系统(NES)电弧接地故障的可靠选线方法是保障配网稳定安全运行的基础。首先,建立NES发生电弧接地故障的等值电路,分析故障、健全线路之间零序电流存在的差异。其次,通过引入动态弧长参数改进Schwarz电弧模型,并采用MATLAB/Simulink搭建改进Schwarz电弧仿真模型,在此基础上搭建某城市中压配电网电容电流超标场景下的纯电缆线路系统电弧接地故障模型。再次,设置典型故障条件模拟任意线路的电弧接地故障,提取各线路零序电流进行coif小波分解,提出当出线发生电弧接地故障时,故障线路与健全线路非工频零序电流模极大值的极性相反;当母线发生电弧接地故障时,提出所有出线非工频零序电流模极大值的极性相同的电弧接地故障选线判据。最后,设置典型的故障条件验证了该方法对NES电弧接地故障选线的有效性。结果表明：在不同的过渡电阻、故障点距离、故障时刻相位角等典型故障工况下,所提方法均能正确选择出电弧接地故障线路。     

基于PRONY特征提取的谐振接地电网故障选线相关分析新方法

用各馈线故障零序电流故障发生后第1个周波采样数据对应减去故障前1个周波数据,再对应减去故障后第10个周波数据,得到零序电流的暂态纯故障分量.设计一个具有相位自动补偿功能的数字低通滤波器,对零序电流的暂态纯故障分量进行滤波,用以提高Prony的拟合效果.对滤波后各馈线零序电流的暂态纯故障分量进行Prony拟合,提取其主振荡频率信息.利用故障馈线与健全馈线的零序电流在主振荡频率处相关性最弱的特征,对故障零序电流的主振荡频率分量在一定数据窗下进行综合相关度分析,选择综合相关系数最小对应的馈线为故障馈线.大量仿真结果表明该方法选线准确、可靠.     

基于EMD分解及相关分析法的配电网高阻接地故障定位

提出一种基于经验模态分解(EMD)及相关分析法的配电网单相高阻接地故障定位方法。该方法通过仿真得到不同接地点的高阻接地故障的零序电流样本数据,利用EMD对其进行分解获取不同的本征模态(IMF)分量,再选取区分度最大的IMF作为特征量,与通过故障定位装置计算得到的故障点IMF分量实际值进行相关分析,相关度最高的点即为故障点。并与直接应用零序电流作为特征量的定位结果进行比较,此方法定位精度有了较大的提高。应工程实际所需,实现了VC与MATLAB之间的连接通信。更多还原     

基于小波分析的配电网故障选线方法研究

提出了一种基于小波分析的配电网故障选线方法。通过剔除线路谐振状态的频带,利用小波包良好的分频特性,以适当带宽对故障后线路的暂态零序电流进行分解,从而实现在低频段下对各线路的零序电流进行小波重构,通过比较重构后的信号来实现选线。仿真实验表明,该选线方法受故障点位置、故障时刻、过渡电阻等因素影响较小,具有可靠性高、抗干扰能力强的特点,适用于中性点不接地的配电网。     

基于零序电流特性的中性点灵活接地系统的故障选线方法

在配电网小电流接地系统中,当发生单相接地故障时线路零序电流信号十分微弱,尤其是高阻接地故障时难以进行准确选线。文中提出了基于新型中性点灵活接地的配电网故障选线新方案,该选线方法在发生单相故障时通过高速电力电子开关在中性点投入小电阻接地支路,将小电流接地系统供电可靠性和大电流接地系统信号明显等优点结合起来,利用零序电流幅值以及并入小电阻前后零序电流相位差的变化作为判据,有效解决了在高阻接地情况下选线不理想的现状,实现配电网故障准确选线。利用PSCAD/EMTDC仿真环境对配电网进行单相接地故障模拟,仿真结果表明在不同故障情况下所提方案具有良好的可靠性和有效性。     

单相接地故障暂态电流方向选线研究

通过理论分析和大量6kV模拟实验验证,得到了电孤接地故障时暂态零序电压和电流的特征：1）零序电压和各馈线零序电流暂态分量的频率主要与变压器漏抗、电网对地电容和相间电容有关,与中性点接地方式无关;2）故障线路与非故障线路的零序暂态电流的频率、衰减速度等特性是相同的．非故障线路零序暂态电流的大小与本线路对地电容的大小呈正比,而故障线路零序暂态电流等于所有非故障线路零序暂态电流之和,方向相反;3）单相接地故障发生在相电压最大值附近时,暂态零序电流最大．在此基础上,提出一种新的、能在单片机上实现并满足在线实时选线计算需要的单相接地故障暂态电流方向选线算法．经挂网运行证明,所提算法对电孤接地故障是有效的．     

基于VPMCD的中性点经低阻接地风电场集电线路单相接地智能区段定位北大核心

针对风电场内多风机电源接入导致单相接地短路后定位精度差、效率低的难题,提出一种基于变量预测模型的类型判别(VPMCD)的集电线路智能区段定位新方法。首先,采集各测量装置的零序电流信息,考虑直接输入其波形序列存在过高的冗余和上传、运行成本,使用FFT提取零序电流的基频分量特征来构成定位样本库;然后,通过VPMCD方法建立各故障区段的变量预测模型,用于对测试故障样本进行分析;最后,应用上述的模型计算测试故障特征集合的误差平方和,并以其值最小为判定依据,自动、准确地定位故障区段。PSCAD/EMTDC实验仿真结果证明,新方法对多端电源系统有着良好的适应能力,且相较于支持向量机方法,无需优化调参,可实现复杂风电场网络的高精度、快速故障定位。     

基于相电流增量的故障区间定位新方法

为解决配电网单相接地故障时定位效果不佳的问题,根据故障发生后健全线路及故障线路故障点下游暂态三相电流增量波形相似,而故障线路故障点上游故障相与非故障相暂态相电流增量波形差异较大的特点,提出一种基于相电流增量的故障区间定位新方法。该方法利用各个检测点的三相电流增量求出各自的功率系数并发送到主机,通过对比相邻检测点的功率系数判断出故障区间。其优势在于仅利用电流作为故障区间定位特征量的同时减少了通信系统的压力。通过仿真和数据分析表明,该方法在各种初始电压相位下发生高、中、低阻接地时均能正确的判断出故障区间,具有原理简单、适用性好的特点。     

小电流接地系统故障选线的暂态零序电流变化率方法

分析了小电流接地系统发生单相接地故障时暂态零序电流的特点,给出了利用故障线路与非故障线路暂态零序电流变化率差异的选线判据,提出了小电流接地系统故障选线的暂态零序电流变化率方法.该方法不受系统中性点接地方式、电压初相角、过渡电阻的影响,故障判别准确,选线灵敏度高,算法简单,实用性强.最后用Matlab中建立的小电流接地系统仿真模型验证了该方法的有效性.     

基于匹配追踪的配电网单相接地故障定位方法

为了进一步解决采用小电流接地系统的配电网单相接地故障定位问题,利用原子稀疏分解匹配追踪算法分解单相接地电流暂态信号,自适应地提取衰减的直流电流分量.结合配电网拓扑结构和提取的衰减直流分量幅值,划分故障路径并进一步定位故障点.仿真结果表明,匹配追踪算法可以快速有效地提取衰减直流分量,准确地实现小电流接地系统单相接地故障的在线区段定位.相比于传统算法,原子稀疏分解理论克服了传统非自适应性算法的局限性,提高了暂态信号成分提取的准确性.     

利用综合负序矢量识别电力系统振荡中接地故障

基于建立在空间坐标基础上的综合矢量的概念,提出了利用电流综合负序知疸与电流零序分量相结合识别振荡中发生的接地故障的新原理。同时给出了实现该原理的快速算法。这种快速算法完全不受系统振荡时频率偏移的影响,识别接地故障具有较高的灵敏度。EMTP仿真表明,对于振荡中发生的高阻接地故障,包括在线路末端经300Ω过渡电阻的接地故障,该原理能够快速可靠地检测出来。     

中性点不接地电网在线故障定位研究

随着用户对供电质量要求的不断提高,在线解决配电网故障定位问题成为供电部分的迫切需要。对中性点不接地配电系统发生单相接地故障进行了分析,得出了各支路零序电流与零序电压之间的幅值相位关系,进一步提出了移动式的比幅比相在线故障定位方法。该方法将比幅、比相和仿真比较法优势互补,使得定位不受线路接线的影响,不受接地电阻的影响,提高了定位的可靠性。ATP仿真验证了该方法的有效性。     

基于互补集合经验模态分解与样本熵算法的接地系统故障选线研究

针对中性点经消弧线圈接地的配电网接地系统在发生单相接地故障时存在故障电流特征不明显、阈值整定困难和故障选线准确性不高等问题，本文提出一种无阈值的基于互补集合经验模态分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition, CEEMD)与样本熵的故障选线方法。通过研究故障线路零序电流暂态特性，选定震荡和衰减特征的高频分量作为观测对象，提出基于CEEMD算法的高频分量快速提取方法及故障表征策略，探究基于高频分量的样本熵作为无阈值选线判据的可靠性。模拟建立多场景扰动下中性点经消弧线圈接地系统模型，验证了所提算法在不同线路位置、故障合闸角、接地电阻和消弧线圈补偿度等工程场景下应用的可行性。其中，所提的算法能够实现仅采集半个周期电流的快速故障选线，并且该方法无需设置阈值，不受系统不同运行方式影响，易于多场景故障选线的工程应用。     

小电流接地系统故障仿真分析与研究

针对小电流接地系统单相接地故障接地选线困难的问题,通过理论分析、仿真研究和大量10 kV模拟实验验证,深入研究了该型故障的特征,着重研究了电弧接地故障时暂态零序测量电流的特征,以及故障线路与非故障线路暂态零序测量电流之间的关系。为了提取配电网单相接地故障选线和故障测距的暂态故障特征量,基于ATP仿真系统软件,搭建了小电流接地系统的配电网络仿真模型并综合考虑不同短路时刻和不同接地电弧电阻两个因素,对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真。这些暂态特性可为研究基于单相接地故障暂态分析的接地选线方法提供理论依据。     

基于零序电流比幅法的故障选线法

针对10 kV配电网小电流接地故障时单台智能控制器零序电流测量误差比较大、选线难的问题,基于零序电流比幅法设计了一种适合在柱上开关智能控制器实现的零序电流选线方法.该系统采用专用的电能计量模块和单片机来测量并计算线路的零序电压、零序电流和相电流,当零序电压超过设定值后,根据相电流的大小计算零序电流的随机误差,用零序电流实测值和随机误差求出偏移量,并通过GSM模块通信的方法对各条线路的零序电流偏移值进行比较排序,为单相接地故障提供选线依据.通过仿真试验验证了算法选线准确.该系统实用、安装简单、现场使用方便可靠.