基于加速老化试验的磁光玻璃型光学电流传感器的寿命评估

为了使得基于直流注入原理的小电流接地故障选线定位保护的注入直流电流不影响供电系统运行,提出根据中性点对地电压的变化自适应调节限流电阻的阻值,将直流发生器注入故障系统的直流电流限制在规定范围内。白炽灯的灯丝电阻具有正特性,其阻值随着端电压的升高而增大,因此将一定数量的白炽灯和固定阻值电阻串联作为自适应可调限流电阻以调节注入直流电流。对自适应可调电阻的工作原理进行了分析,给出了白炽灯型号和数量的选择原则。现场实验结果证明了所提方法的有效性和实用性。     

基于等效半波注入法的小电流接地故障选线

我国中压配电网多数采用小电流接地运行方式,由于小电流接地系统单相接地故障电流很小并且容易受到外界条件的干扰等原因,故障选线难题多年未得到有效解决。通过对目前已有的故障选线方法进行分析,在原有的直流注入原理的基础上形成了等效半波注入法,通过比较各条线路的零序电流来选线。对等效半波注入法的选线定位理论进行了分析,主要包括确定了注入的半波直流信号的流通路径、形成了该方法的等值电路,并组建了对应的数学模型,在原理上验证了该理论的正确性。最后通过Matlab搭建模型验证该方法能够准确地实现故障选线。     

基于序电流判据融合的配电网单相接地故障保护方法

单相接地故障的发生概率高,对配电网安全性和供电可靠性的影响不断增大。但是,单相故障特征相对微弱且易受过渡电阻的影响,配电网单相故障的准确识别仍面临巨大挑战。为此,本文通过融合馈线正序、零序电流特征,提出了一种兼具实用性和普适性的中压配电网单相接地故障保护方法。分析了配电网在不同中性点接地情况下的配电网馈线端故障特性,推导了过渡电阻对故障馈线出口处序电流的影响规律,建立了以正序与零序电流为基础的单相接地故障选线判据,通过正序、零序电流判据相融合,提出了计及过渡电阻影响的配电网单相故障保护方法。理论分析和仿真结果表明,该方法适用于中性点不接地、经小电阻接地和经消弧线圈接地的中压配电网,具有抗过渡电阻能力强以及原理简单、整定方便、灵敏性和可靠性高的优点。     

基于FTU的小电流接地系统故障定位方法再研究

结合配电网基于FTU的馈线自动化工作模式,提出了一种基于FTU的小电流接地系统故障定位方法:"递进组合识别法"。该方法根据基于FTU馈线自动化的特性,将零序电流增量分析法和谐振频率信号电流注入法两种选线方法加以改进,并将改进后两个判据模块组合使用,以弥补两种判据各自存在的局限。文中分别介绍两种判据模块的基本原理及判据,并用Matlab6.0在不同中性点运行方式及过渡电阻的故障情况下对这两种判据模块做了仿真,结果证明"递进组合识别法"不仅有效弥补了目前已有小电流单相接地故障选线的缺陷,而且更将故障具体定位在     

基于零序电流暂态极大值的小电流接地选线新判据

根据小波变换后的近似系数以及其提供的时域信息,提出了一种基于零序电流暂态极大值的小电流接地故障选线新判据,该判据不受故障初相角、过渡电阻及中性点接地方式的影响.ATP算例仿真验证了该算法的有效性.     

基于面积差法的小电阻接地配电网系统单相故障选线研究

针对小电阻接地配电网系统单相故障频发,易影响系统安全稳定运行的问题,提出了一种基于零序电流面积差法的选线方式。首先通过分析零序电流的故障特征,得出在故障线路与非故障线路上零序电流变化方向相反;其次利用零序电流方向相反的特征,构造了线路两两对比的面积差法,并经归一化处理得到了故障选线矩阵;最后利用MATLAB/Simulink搭建10 kV小电阻接地配电网系统进行仿真验证,结果表明该方法能够准确选线,且具有一定的抗过渡电阻能力。     

利用零序电流相位变化特征的灵活接地系统故障选线方法

针对配电网灵活接地系统高阻接地故障选线困难的问题,提出一种利用零序电流相位变化特征的故障选线方法。详细分析了单相接地故障时各线路与中性点零序电流的相位差变化特征。并联小电阻投入前,各线路与中性点零序电流相位差为180°;并联小电阻投入后,健全线路与中性点零序电流相位差约为90°,而故障线路与中性点零序电流相位差约为180°。通过互相关系数反映各线路与中性点零序电流相位差,并且构造互相关系数差动判据,进一步增强故障特征差异。同时,利用中性点零序电流计算幅值微弱的健全线路零序电流,有效降低零序CT无法准确采集导致故障选线装置误判的风险。PSCAD仿真结果表明,该方法适用于过渡电阻3000Ω以内的接地故障,在零序CT反接、强噪声干扰等极端工况下,依然具有较高的可靠性。     

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DSP的小电流接地系统故障仿真测试系统设计

当前我国配电网一般采用小电流接地方式,其中性点阻抗较大,在发生接地故障时允许配电网带故障运行一段时间。但为避免长时间带故障运行损坏设备及危害周围人员的人身安全,通常需要快速故障选线。近年来配电网的故障选线已经成为研究热点,而对于配电网选线方法的原理进行测试和验证也是十分重要的研究内容。为验证选线原理的正确性和有效性,设计了基于DSP的小电流接地系统故障选线测试系统,结合首半波法对故障模拟仿真计算模块进行测试,实验结果验证了选线原理的实用性和测试系统的可行性,为配电网故障选线技术的应用提供一定参考。     

适应配电自动化的馈线接地保护研究

传统的基于零序电流基波、高次谐波的故障选线方法,测量复杂,可靠性不高。文中对负序电流馈线接地保护及负序电流与零序电流比较式接地保护进行了分析,讨论了保护判据,分析了保护精度,介绍了实现方法。该保护方法适用于各种中性点接地方式,便于在馈线保护中实现和在FTU上安装。仿真分析及模拟实验表明,该方法能对弧光接地故障正确选线,抗过渡电阻能力强,可靠性高。     

阶跃响应法在小电流接地系统故障选线与测距中的应用

小电流接地系统发生单相接地后,分析对外施阶跃激励,所有线路在某一特定频率下幅值达到最大,故障线路幅频响应最大值等于所有非故障线路幅频响应最大值之和,相位相反;且幅频特性峰值及其对应频率与故障位置存在严格的解析映射关系,据此构造了基于注入信号的小电流接地系统单相接地故障选线和测距的"阶跃响应法".仿真实验表明,该方法受过渡电阻影响很小,能够实现准确选线和精确定位.     

为小电流选线建立故障诊断系统的探讨

小电流接地选线技术发展多年,取得了一定的效果。虽然选线技术对电力系统有着重要的作用,但由于技术原因和管理原因的责任不明确,造成了实际运行效果并不理想。为了解决这个问题,进行管理创新,提出了为选线建立故障诊断系统的思想,利用先进的通讯手段,对安装于现场的选线装置进行管理监控,并从离线诊断和在线诊断两方面描述了该系统的作用,同时用现场实际数据加以验证,解决了长期在选线失败原因上的迷惑,取得了很好的效果,证明故障诊断系统的建立对完善管理机制、进一步发展选线技术具有重要的意义。     

补偿电网单相接地故障选线

由于消弧线圈补偿电流的加入,使故障馈出线的零序测量电流的相位和幅值发生变化,更增加了小电流接地选线的难度。在详细分析补偿电网零序测量电流分布的基础上,将消弧线圈补偿电流融入小电流接地选线计算和判断中,提出一种新的、针对补偿电网和基于单相接地故障工频稳态量分析的小电流接地选线算法。EMTP仿真分析显示了该算法具有较高的保护裕度。初步挂网运行试验也证明了该算法选线准确性较高。     

一种新的谐振接地系统单相接地故障选线方法

为解决谐振接地系统单相接地故障在小故障合闸角情况下选线准确率不高的问题,利用集合经验模态分解(EEMD)和希尔伯特变换在频带分析方面的优势,提出了一种新的谐振接地系统故障选线方法。通过分析单相接地故障时暂态零序电流的分布特征,比较系统暂态电容电流与衰减直流分量的能量大小,自适应将能量较大的信号用于故障选线。暂态电容电流能量大时通过比较暂态电容电流的极性确定故障线路;衰减直流分量能量大时通过比较消弧线圈与初选线路衰减直流分量的能量确定故障线路。分别对不同故障合闸角,不同过渡电阻的单相接地故障进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法选线准确率高,在小故障合闸角情况下亦能准确选线,具有一定的应用价值。     

多端柔性直流配电网高频功率相关性纵联保护方法

直流线路保护是保障多端柔性直流配电网系统安全稳定运行的关键,主要技术难点在于故障区段的准确识别和快速隔离。文中分析了故障后直流配电网中暂态高频分量的分布特点,提出一种基于高频功率的直流线路纵联保护方法。利用故障前后高频功率的幅值变化,提出保护快速启动判据。利用不同故障情形下线路两侧高频功率线性关系和相关系数的差异,提出基于线路两侧高频功率相关系数的故障识别和选极判据。基于MATLAB/Simulink建立多端柔性直流配电网模型,仿真结果表明所提保护方法可快速、准确地判断故障线路和故障极,灵敏度与可靠性高,阈值易设定且相邻线路保护无须配合,对双端数据同步要求较低,不受系统运行方式影响和网络拓扑的限制,且具备良好的抗过渡电阻能力。     

基于5次谐波与导纳不对称度的配电网单相接地选线方法

配电网发生单相接地故障后,故障线路与非故障线路三相对地参数的不对称程度存在显著差异。基于该特征差异定义了线路故障后的导纳不对称度参数,提出了一种运用导纳不对称度参数作为判据的故障选线方案。该方案配合5次谐波原理,解决了中性点经消弧线圈接地系统故障线路与非故障线路故障差异消失的问题,使该判据适用于不同类型的系统。理论分析以及PSCAD仿真结果表明:该方法无需设置动作门槛,灵敏性较高,且导纳不对称度参数抗过渡电阻能力较强,可作为现有选线判据的有效补充。     

基于线路电流二阶导数的中压直流系统故障识别方法

直流线路故障的快速有效识别是基于电压源型换流器的中压直流配电系统发展的关键技术之一。直流线路故障电流上升十分迅速,系统中电力电子器件过载能力小。因此以串入直流线路限流电感的中压直流配电系统为基础,分析直流系统的故障特性,在此基础上提出基于线路电流二阶导数的中压直流配电系统直流线路故障快速识别方案。该方案能够实现故障侧、故障类型及故障线路极性的快速识别,进而实现对线路的保护。最后基于Matlab验证了所提故障检测方案的有效性,并与基于线路电流一阶导数的故障检测方案进行了对比。仿真结果表明所提方法在故障电阻、故障距离及负载发生变化的情况下仍可实现直流线路故障的快速准确检测,且相比基于线路电流一阶导数的直流线路故障检测方案具有更好的选择性。     

新型微电网外部短路故障保护方案

结合微电网与配电网的隔离策略,提出了一种基于正序故障分量原理的新型微电网外部短路故障保护方案。该原理分别提取微电网与配电网之间的联络线两端的正序故障分量进行阻抗计算,然后利用阻抗角构成的新判据确定是否发生微电网外部故障。该原理无需考虑负荷电流和故障电阻的影响,克服了微电网故障时短路故障电流小以及潮流双向流动的问题。同时采用正序故障分量电流幅值差动保护作为阻抗角保护判据的启动判据,构成了一套完整有效的微电网外部短路故障保护方案。用PSCAD/EMTDC建立一个连接配电网的微电网仿真模型,进行各种短路故障仿真,仿真结果验证了所述保护方案的正确性和有效性。     

基于瞬时实功率和瞬时虚功率的谐振接地系统单相接地选线新方法

谐振接地系统发生单相接地故障时故障信号复杂且暂态信息丰富。本文基于瞬时功率理论,提出了采用瞬时实功率和瞬时虚功率的复合选线新方法。谐振接地系统发生单相接地故障时,与健全线路不同,故障线路由于消弧线圈的补偿作用将在接地电流中产生暂态衰减直流分量,通过瞬时实功率和瞬时虚功率分析表现为明显的工频衰减振荡特征。文章确定50Hz为瞬时功率分析的特征频率,通过分别计算故障时各线路瞬时实功率和瞬时虚功率,进一步分解出其振荡分量,综合比较特征频率上各线路瞬时实功率及瞬时虚功率振荡分量的大小来构造选线算法从而检出故障线路。该方法利用暂态信息,多判据复合、不涉及相位分析、实现容易、可靠性高。仿真表明该方法有效。