基于最大概率的故障指示器故障判定方法

为解决配电网故障指示器信号错报及漏报情况下的故障判定问题,分析了故障指示器的特点,提出了配电网最小故障判定区域的概念。基于配电网最小故障判定区域建立了故障指示器故障判定数学模型。分析了故障指示器信号特点,以“三选二”原则提出了一种基于概率的故障指示器组合信号处理方法。结合最小故障判定区域模型和故障指示器组合信号,以故障指示器之间的相互依赖关系为依托,提出了一种基于最大概率的故障指示器故障判定方法。该方法以各区域假设故障后的模拟故障信号与实际情况下的故障信号之间的相似度表征故障发生的最大可能区域,并给出了详细公式。该方法在故障信号漏报和错报较少情况下具有很好的容错性,能够较为准确地确定故障区域。并且给出各个区域的可能概率,提供了故障备选方案,方便调度与运检人员干预排查故障,具有较好的现场应用价值。     

基于限流电感电压的多端交直流混合配电网直流故障检测方案

直流故障的快速准确检测是多端交直流混合配电网亟需发展的关键技术之一。直流故障电流上升速度快、故障影响范围广,传统的交流故障检测方法不再适用于直流故障。该文提出一种基于直流线路限流电感电压变化率的多端交直流混合配电网直流故障快速检测方案。首先,详细分析了多端交直流混合配电网的直流故障特性,在此基础上,提出了利用直流线路单端限流电感电压变化率检测直流故障的方法。接着,设计了完整的识别故障线路、判断故障类型和故障极的故障检测方案,并研究了相应的阈值选取方法。最后,通过MATLAB仿真平台对所提故障检测方案进行了仿真验证,仿真结果表明所提方法不受过渡电阻、故障距离、以及换流站功率反转的影响,能够在故障后迅速确定故障线路、故障类型以及故障极,实现直流故障的快速准确检测,为多端交直流混合配电网保护系统的设计奠定了基础。     

励磁变压器故障原因分析与防范措施

对近年来励磁变压器所发生的故障进行归类,通过一些实例列出了电流互感器(CT)故障、测温点故障、进水接地故障、接头发热故障、线圈内部发生短路故障、其他混合型绝缘故障等故障类型,分析了产生这些故障的原因,并制定了相应的防范措施,确保机组安全稳定运行。     

基于模式匹配的地区电网故障诊断

根据电网故障诊断的逻辑分析需要,结合故障发生、发展的过程,对故障进行分类,将电网故障分为单一故障、发展型故障、多重故障和连锁故障,分析了不同故障类型的特点及其基本逻辑,确定了相应的分析思路;构建了较为完备的故障分析逻辑体系,提出了采用模式匹配的电网故障诊断方法,基于结线分析完成了对故障时电网网架变化的基本模式的分析,提出了相应故障模式的具体判据;采用过程匹配方法实现了电网故障时故障信息与预先构建的故障区域内各个保护装置的保护基本动作模式的模式匹配;通过构建谓词逻辑实现了对于故障类型的具体判别;介绍了综合上述方法的诊断流程。最后,通过某地区电网实际发生的故障实例,验证了所提方法的有效性。     

环网柜故障监测方法综述

针对环网柜系统特点,阐述了环网柜故障的概念、原因以及故障类型,并对故障监测问题的研究意义进行了分析,提出了环网柜故障检测和故障定位的基本思想。基于故障的成因和物理特性,对故障监测方法进行分类总结,分析了现有针对环网柜的故障检测、故障定位的研究方法,对每种方法的基本思想和适用条件进行了讨论。概述了目前环网柜故障监测技术的研究现状,并初步探讨分析了环网柜故障预警方法的局限性以及存在的问题。最后,根据目前的研究状况提出了相应的研究建议和后续的故障监测方法。     

±10 kV光伏直流接入线路极间短路故障协调控制策略

为实现±10 kV光伏直流接入线路极间短路故障发生后系统的快速稳定控制,避免不必要的停机操作,提出了基于故障过渡电阻判断的故障协调控制策略。首先,分析了故障过渡电阻对极间短路故障特性的影响,提取了故障电气量的变化特性;其次,利用故障清除前后电气量的变化特性,设计了故障时间分析方法,实现了故障暂时性和永久性的判断,并产生故障清除信号;接着,以不触发其他保护动作为原则,提出了暂时性故障的恢复方案,实现了系统恢复正常运行;最后,基于PSCAD/EMTDC搭建了±10kV光伏直流接入系统仿真模型,对故障协调控制策略进行了仿真验证。结果表明:提出的故障协调控制策略能够辨识暂时性故障,并在故障清除后实现系统的快速恢复,提升系统的可靠性。研究结果验证了所提故障协调控制策略的正确性。     

基于格拉姆角场与ResNet的输电线路故障辨识方法

针对如何利用实际故障录波数据,提取和放大故障特征差异,开展故障类型与故障原因辨识的问题,提出了基于格拉姆角场与迁移学习-ResNet的输电线路故障辨识方法。首先,统计分析了输电线路故障类型和故障原因的分布特征,用于指导构建适用于类不平衡问题的故障分类器。然后,利用格拉姆角场变换将采集得到的故障电压、电流时序信号转化为格拉姆角场图像,放大故障特征差异,作为故障分类器的输入。进一步,将生成的图像集输入搭建好的故障分类器进行网络训练和测试,输出输电线路故障类型和故障原因。最后,完全采用真实故障录波数据开展了算例分析。结果表明：所提方法对故障类型的辨识准确率达到了97.51%,对故障原因的辨识准确率达到了94.23%。并且将训练的故障辨识网络迁移至其他地区时,仍然具有较好的故障辨识效果和泛化性能。所提方法为基于暂态波形数据驱动的故障辨识提供了新方法,可以用于实际电网的输电线路故障辨识。     

复杂故障对云南电网的影响研究

研究了同时故障、相继故障、连锁故障、重要断面故障、变电站故障、断路器拒动、稳控系统误动和拒动等复杂故障对云南电网的影响;提出了连锁故障的事故链搜索方法,开发了连锁故障事故链搜索的通用软件,在云南电网应用。     

基于模型识别的有源配电网单相接地故障定位方法

分布式电源(distributed generation, DG)大量接入使配电网继电保护面临严峻挑战。单相接地故障发生概率大,但故障信息十分微弱,特别是在DG多样化故障输出特性的影响下,有源配电网单相故障定位的准确性常难以保证。为此,提出了一种基于模型识别的有源配电网单相接地故障定位方法。分析了配电网单相接地故障下DG的输出特性,建立了在不同故障位置下有源配电网的正序增广网络,构建了故障位置关于馈线出口以及DG输出电流的函数,建立了配电网单相接地故障位置模型,利用不同故障位置下短路电流矢量占比系数的差异性构建了新的故障定位判据。通过将单相接地故障定位问题转化为故障位置模型系数的求解问题,提高了故障定位的准确性和实用性。理论和仿真分析表明,在不同故障位置、不同过渡电阻下均能准确定位单相接地故障,具有原理清晰、故障特征量采集便捷、灵敏性和可靠性高的优点。     

一起N-5严重电网故障及处置分析

本文介绍了一起由于设备原因引发的N-5严重电网故障,从故障发生的过程及影响、故障过程中的继电保护动作行为、故障的处置过程三个方面对故障进行了详细分析,最后对故障的处置进行总结,积累了故障处置的成功经验,也指出了存在的不足,对提高大电网严重故障下的调度应急处置有着积极意义。     

电弧故障识别及保护的新技术

介绍了电弧故障的产生机理和特征,及国外有关电弧故障检测和判别方法.分析了近年来电弧故障保护产品的概况,包括电弧故障断路器的组成原理,电弧故障信号的检测方法和要求,电弧故障识别和判定方法及国外最新专利技术.     

色谱回归分析法在变压器过热故障诊断处理中的应用

利用气相色谱分析变压器油中气体体积分数,可发现变压器的潜伏性故障,并诊断出故障性质,过热故障或放电故障.回归分析法应用于过热故障中,具体判断出过热故障在磁路或导电回路,可简化复杂的检查过程.磁路过热故障主要出现在主磁路,磁屏蔽出现高温过热较为少见.笔者运用回归分析法,对一起运行中主变磁路局部涡流发热故障做出了正确判断,...     

基于SSI的超高压线路单相自适应重合闸故障判别方法

针对带并联电抗器的超高压输电线路发生单相瞬时性故障时存在的拍频现象,提出了基于随机子空间(SSI)的单相自适应重合闸故障性质判定域的自动识别方法。该方法以故障相端部恢复电压为特征量,经EMD预处理、稳定图定阶、SSI辨识,获得系统的特征根。根据两种故障性质的特征根在复平面的分布特点定义了故障性质的判定域,该判定域以系统正常运行时的特征根为参考点,以系统频率允许偏差为半径。经SSI辨识获得的特征根全部落在判定域内判定为永久性故障,否则判定为瞬时性故障。文中同时给出了故障判别的定量指标,以实现故障性质的自动识别。大量仿真实验表明,该方法能有效、准确的判别故障性质,不受过渡电阻、故障位置等因素的影响,且判别结果无交叉区域。     

近似熵在谐振接地系统故障选线中的应用

谐振接地系统发生单相接地故障时,故障线路与非故障线路的故障相暂态分量的频谱分布具有明显差别。近似熵作为一种衡量时间序列复杂度的方法,在非平稳信号分析方面具有独特的优势。据此探讨了近似熵(approximate entropy,Ap En)作为谐振接地系统故障选线判据的可能性与适用性。利用Matlab建立了故障仿真模型,考虑故障角、接地电阻、故障距离等故障条件,通过对含噪声环境、采样不同步以及不同消弧线圈补偿度等情况下的仿真,证明了近似熵作为一种选线判据的可行性。     

配电网单相接地故障的仿真分析

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Matlab的Simulink仿真环境,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、不同接地电弧电阻、不同故障距离和线路长度等多个因素,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。在配电网单相接地短路故障后的第1个工频周波(0～0.02s)内故障线路的零序电流包络线的变化速度比非故障线路变化缓慢,包络面积大,但与非故障线路首半波极性相反。仿真分析表明此暂态特性不受短路时刻、电弧电阻、故障距离和消弧线圈被偿度的影响,为单相接地故障选线和故障测距的研究提供了理论依据。     

配电线路故障定位的实用方法

通过分析多种现有的配电网故障定位方法,针对单相接地故障确定出将配电网故障定位理论转为实际应用的合适方法,并提出线路拓扑特征波的概念。该方法分2步进行,首先利用C型行波法对故障线路进行高采样率的离线录波,并采用自适应滤波法与数值差分法进行有效的数据处理,从而计算故障距离;再通过对录波的峰值扫描以及伪特征的排除提取线路拓扑特征波,从而确定故障分支。故障测距与故障分支结果相结合达到精确定位。经现场试验验证,证明了该方法的正确性及在配电网故障定位中有良好的应用前景。     

一起220 kV CVT失压故障的试验分析

本文通过一起220 kV CVT二次失压故障,介绍了现场故障定位分析、综合判断和试验方法.对故障CVT有针对性地结合在线监测数据、电气试验、绝缘油试验方法进行综合判断,能迅速准确地判断故障的类型和故障部位,使故障获得有效的处理.通过现场检查试验的数据及解体情况,分析了故障原因,并提出了为防止类似故障的发生应采取的措施,同时对电容式电压互感器设备结构和制造工艺提出改进建议.     

基于机电信号融合的DFIG定子绕组匝间短路故障诊断

定子绕组匝间短路故障是双馈异步发电机(DFIG)常见的故障形式,发生概率高达30%,直接威胁到发电机的安全运行。发电机在复杂多变的环境下运行时,单一故障特征往往难以精准地反映故障,从而易产生误判、漏判的情况。文中提出一种基于电气、机械信号融合的定子绕组匝间短路故障诊断新方法——负序电流差与定子径向振动信号的二倍频分量联合诊断。首先利用支持向量机分别计算单一故障特征下的匝间短路故障概率;然后将其作为D-S证据理论的基本概率分配,依托证据组合规则,得出定子绕组匝间短路的最终诊断结果。实验结果表明:与基于单一信号的故障诊断方法相比,该方法能够更有效地诊断定子绕组匝间短路故障并可靠识别短路匝数,提高故障诊断的精确度,可推广应用至海上风电等对故障识别精度要求更高的领域。     

应用短时傅里叶变换识别串联电弧故障特征的研究

介绍了电弧故障保护电器在电气火灾防护中的作用以及电弧故障检测现状。通过短时傅里叶变换,分析了多种负载串联电弧故障特征频段,提出了一种串联电弧故障识别的方法。串联电弧故障波形分析表明,短时傅里叶变换为串联电弧故障特征的提取提供了可靠依据,在此基础上采用的统计分析可准确识别串联电弧故障,并有效区分负载起动冲击电流的干扰。     

基于变分模态分解和排列熵的输电线路故障诊断

针对现有电力系统输电线路故障信号分析方法中,故障信号特征遗失并难以反映故障信号本质特征等问题,提出基于变分模态分解与排列熵(VMD-PE)的输电线路故障诊断方法。以输电线路单相接地短路故障为例,选取IEEE 14节点标准测试系统,以单相接地短路故障时的电流作为故障信号,首先对各相故障信号进行VMD分解,然后对分解后的故障信号作二次PE分析,基于各相故障信号的最终总PE值识别输电线路故障,并与小波变换-PE算法进行对比。实验结果表明,所提VMD-PE方法更能有效地诊断出输电线路的故障所在相,可准确可靠的用于输电线路的故障诊断。