基于冗余表决的行波小波系数极大值极性法配电网接地故障选线原理研究

研究了配电网中单相接地短路故障时暂态行波的特性,利用母线电压及各线路电流暂态行波0模初始波头的小波系数的极大值极性的特征,构成了新的基于小波分析的故障选线保护判据,通过识别初始波头小波系数的极大值,判断极大值极性特征,并对多次判断结果进行冗余表决,完成故障选线工作.该文利用Matlab建立了一个典型的配电网系统仿真模型,通过编写选线保护仿真程序,完成对仿真结果的计算和分析,证明了此方法的正确和有效,并对应用研究提出了有益的建议.     

行波小波系数极大值极性法接地故障选线研究

为正确确定故障线路,保证系统安全,提高供电可靠性,研究了配电网中单相接地短路故障时的暂态行波特性。分析变压器的暂态行波特性及其对母线行波电压和线路行波电流的影响表明,行波初始过程中母线电压及各线路电流暂态行波的小波系数的显著规律是故障线路电流暂态行波0模量初始波头的小波系数的极大值极性,总是与其它线路电流和母线电压相反。然后利用暂态行波的小波系数极大值极性特征构成了一种新颖的故障选线保护判据,即利用母线零序电压突变量判断单相接地的时刻,通过识别母线电压及各线路电流初始波头小波系数的极大值极性特征,判断故障线路。利用MATLAB建立了一个典型的配电网系统模型,仿真结果证明该选线算法的有效性,最后对该法的应用提出相关的建议。     

行波小波分析法对单相接地故障选线方法的研究

论述了配电网中单相接地短路故障行波的特性,运用小波变换分析中性点非直接接地配电网中单相接地故障行波信号。导出了一种利用暂态行波0模量的小波系数的极大值极性识别故障线路的故障选线新方法。并证明了在故障初始行波过程中,故障点间歇电弧及过渡电阻对本方法的影响十分微弱。通过大量仿真试验,证明本方法的正确性、有效性和通用性。     

基于行波检测式电缆故障测距的研究

利用小波变换的性质及暂态电压行波与小波变换模极大值的关系,并通过比较波头极性,准确捕捉初始行波与故障点反射波波头到达时刻,确定行波运行时间,完成故障测距.并通过仿真证明了测距的准确性.     

基于二阶B样条小波模极大值的双极HVDC输电线路行波保护

针对行波保护存在波头难以捕捉或捕捉精度不高的问题,提出了一种基于二阶B样条小波模极大值的双极HVDC输电线路行波保护。首先,获取正负极整流逆变两端的暂态电流行波信息,通过计算其相关系数选出故障极,然后利用二阶B样条小波函数分解暂态电流行波获得模极大值,通过比较电流行波与小波模极大值的极性判断出区内外故障,最后根据模极大值所在位置确定波头到达时间进行故障测距。PSCAD/EMTDC仿真结果证明,所提办法可准确的实现故障的判别,测距精准度高且不易被过渡阻抗、故障类别及测量距离等要素影响。     

暂态初始行波相位比较法接地故障选线研究

分析了非有效接地电网中单相接地短路故障行波的特性,运用复频B样条小波(CFBSP)分析了故障初始过程中奇异的行波O模信号,得出此时故障线路电流行波O模量的小波系数的极大值极性及相位与其他线路正好相反的结论.在适当的小波尺度下,比较各线路故障初始过程中电流行波O模量的小波系数的极大值极性及相位,就能够识别出单相接地的故障线路,完成故障选线.并证明了故障点间歇电弧、过渡电阻、变压器的接线方式及其中性点接地方式对本方法的影响很小.通过仿真试验,证明了方法的正确性、有效性和通用性.     

基于反向行波的故障测距

提出了基于反向行波单端故障测距的方法。理论上求证出小尺度下小波模极大值在各类母线下都能反映反射波的波头,并且推导出通过判断第二次出现的行波与初始反向行波模极大值极性的异同,可以确定第二次出现行波的性质,从而得出故障距离。利用M atlab对一条500 kV输电线路发生单相接地时进行故障定位仿真,结果证明了该方法的正确性。     

基于双树复小波的行波选线选相法

鉴于小电流接地系统模量行波选线判据繁琐、相电流行波选线不能确定故障相以及实小波变换存在平移敏感性、缺乏相位信息等缺点,以初始行波选线研究结果为基础,推导β,γ模量比值关系式并且以双树复小波变换为工具,刻划初始行波特征,提出了基于双树复小波的行波选线选相法.该方法利用分解得到的行波模极大值幅值与相位判断故障,算法明了,适用面广,同时克服了实小波变换的缺点,使选线选相结果更准确可靠.通过Matlab仿真软件用大量仿真算例验证了该方法的有效性.     

基于双树复小波的行波选线选相法

鉴于小电流接地系统模量行波选线判据繁琐、相电流行波选线不能确定故障相以及实小波变换存在平移敏感性、缺乏相位信息等缺点,以初始行波选线研究结果为基础,推导β,γ模量比值关系式并且以双树复小波变换为工具,刻划初始行波特征,提出了基于双树复小波的行波选线选相法。该方法利用分解得到的行波模极大值幅值与相位判断故障,算法明了,适用面广,同时克服了实小波变换的缺点,使选线选相结果更准确可靠。通过Matlab仿真软件用大量仿真算例验证了该方法的有效性。     

珠海220kV高压XLPE电缆故障行波测距方法研究

研究了高压XLPE电缆故障行波测距方法,对于快速定位故障具有重要意义。将小波变换应用于行波测距的算法中去,由于其模极大值能够准确地反映初始行波的极性和到达时间,该方法利用初始电压行波和电流行波的极性方向来判断线路是否发生故障,它不受后续折反射波的影响,特征明确。利用EMTP软件对模型进行仿真,对仿真后的结果采用小波变换进行分析,能比较准确地判断线路是否发生故障。对珠海环琴线、望环线的电缆线路进行了模拟故障的行波测距实验。结果表明,采用小波算法有效提高了测距的精度。     

基于反向行波的小电流接地系统故障定位

在传统的基于模分量行波定位法的基础上,提出了基于小波模极大值和反向故障行波测距的方法,并引用于小电流接地系统中.同时,选取了合适于此定位方法的小波母函教,并总结出了故障定位的算法和流程.最后,用Matlab7.6中PSB时35 kV系统进行了单相接地故障仿真,验证了算法的正确性和精确性.     

Fault Location in Neutral Non-effectively Grounded Distribution Systems Using Phase Current and Line-to-line Voltage

Abstract—A scheme of single-line-to-ground fault location in neutral non-effectively grounded distribution systems is proposed in this article. The characteristics of phase current traveling waves and line-to-line voltage traveling waves are analyzed. The wavelet transform technique is used to extract the information of the arrival times, polarities, and amplitudes of the recorded traveling waves. The fault location scheme can simultaneously realize faulty feeder identification, fault section location, and fault position location even if only two-phase current transformers are installed in the Phases A and C and feeder terminal units only to provide line-to-line voltage information. The effectiveness and practicability of the proposed scheme have been verified by PSCAD/EMTDC simulation results.     

Continuous-Wavelet Transform for Fault Location in Distribution Power Networks: Definition of Mother Wavelets Inferred From Fault Originated Transients

The paper presents a fault location procedure for distribution networks based on the wavelet analysis of the fault-generated traveling waves. In particular, the proposed procedure implements the continuous wavelet analysis applied to the voltage waveforms recorded during the fault in correspondence of a network bus. In order to improve the wavelet analysis, an algorithm is proposed to build specific mother wavelets inferred from the fault-originated transient waveforms. The performance of the proposed algorithm are analyzed for the case of the IEEE 34-bus test distribution network and compared with those achieved by using the more traditional Morlet mother wavelet.     

对不受波速影响的输电线路单端行波法故障测距的探讨

在不受波速影响的行波法测距研究中,必须注意研究暂态初始行波、故障点反射波、对端母线反射波相互间的极性关系。而波形处理工具也将影响测距结果。该文通过分析故障初始行波、故障点反射波、对端母线反射波的极性关系来区别不同的行波分量,以暂态电流行波为分析对象,并用数学形态学检测故障波形,对不受波速影响的单端测距算法进一步研究。     

基于小波变换模极大值的输电线路单端故障定位

基于故障行波的输电线路单端故障定位利用故障点的反射行波与入射行波到达母线的时间差计算故障距离,但如何区分来自故障点和对端母线的反射行波仍是一个难题。在分析故障点和母线的反射特性的基础上,利用电流行波线模分量小波变换的最初2个模极大值之问的相对极性区分来自故障点和对端母线的反射行波．并提出了一种改进的基于小波变换模极大值的输电线路单端故障快速定位方法,能够不受故障类型、故障电阻及耦合线路的影响。理论分析和仿真结果表明,该方法切实可行。     

基于整个电网行波时差的故障定位方法

在分析电网故障行波传输特性的基础上提出了一种基于整个电网行波时差的故障定位方法。该方法在整个输电网中的部分变电站安装行波定位装置,线路故障后各行波定位装置检测并记录初始行波的到达时间,由主站根据整个网络中所有初始行波到达时间和线路长度来辨别有效行波时间,并根据所有有效行波时间来进行综合故障定位。与基于单条线路故障信息的行波定位不同,该方法在故障线路端定位装置故障、启动失灵或记录错误时间后仍能可靠定位。理论分析和仿真结果表明,该方法可以在使用较少的行波定位装置的情况下对电网中所有输电线路进行可靠、准确的故障定位,有助于进一步提高行波故障定位的可靠性和经济性。     

小波系数峰值极性法的配电网单相接地故障选线保护

引入一种新的基于小波包分析的小接地系统单相接地短路故障选线方法:利用各线路及母线零序电流的小波包系数的峰值极性,构成新的故障选线保护判据,通过判断峰值极性特征完成故障选线工作。利用Matlab仿真了一个典型的中性点经消弧线圈接地的小系统,通过对仿真结果的分析和计算,证明了此方法的正确和有效。     

基于输电网中故障行波分布和网络依赖图的故障定位算法

由于传统双端行波定位方法用于整个电网故障定位存在着一些不足,故笔者分析了电网系统结构特点,在双端行波定位的基础上,提出了一种依赖图的高压电网输电线路故障定位方法。该方法依据电网对象间的告警关联关系构建相应网络依赖图,当电网内某条线路发生故障后,每个变电站定位装置均记录下电压行波到达该站的时刻,通过分析各站时间信息,首先在电网中判断出故障线路,然后结合依赖图中最优有序对,计算得出故障点的准确位置。运用该方法对故障仿真实例进行了分析,仿真结果表明了方法的可行性。