基于小波变换的单相接地故障电弧模型及其PSCAD／EMTDC仿真研究

提出了一种新的基于小波变换的单相接地故障电弧建模方法及仿真研究。利用PSCAD／EMTDC中的逻辑判断,传递函数等模块,准确建立了一次、二次电弧动态特性的模型控制块,将其封装嵌入至输电线路模型界面中,实现了实时控制,并将DB5离散小波变换应用于检测故障电弧故障信号奇异性。经过大量的仿真实验表明,该方法可以有效提取故障电弧信号的高频分量,并能迅速检测出电弧信号的所有异常信息和准确地识别出电弧的熄灭时间。     

基于小波变换的单相接地故障电弧模型及其PSCAD/EMTDC仿真研究

提出了一种新的基于小波变换的单相接地故障电弧建模方法及仿真研究.利用PSCAD/EMTDC中的逻辑判断,传递函数等模块,准确建立了一次、二次电弧动态特性的模型控制块,将其封装嵌入至输电线路模型界面中,实现了实时控制,并将DB5离散小波变换应用于检测故障电弧故障信号奇异性.经过大量的仿真实验表明,该方法可以有效提取故障电弧信号的高频分量,并能迅速检测出电弧信号的所有异常信息和准确地识别出电弧的熄灭时间.     

长输电线路电弧故障定位方法研究

电弧故障是高压输电线路的多发故障,目前众多故障定位算法大多数把故障过渡电阻视为线性定常电阻。文中借鉴其他学者对电弧的研究成果,建立了电弧的理想电压-电流转移特性曲线和对应的电弧等效模型,提出了一种耦合双回高压输电线路故障测距单端信息时域的新方法。该方法不需要输入对端系统等值阻抗,解算中运用了最小二乘技术,从理论上保证了该测距算法具有较高的测距精度。大量数字试验表明该方法的正确性。     

基于ATP-EMTP的电弧接地故障的建模及仿真

对配网频发的单相电弧接地故障,建立能够正确反映其特征的数学模型是十分必要的。运用弧隙能量平衡理论在ATP-EMTP上建立接地电弧模型,进一步研究了电弧模型中主要参数对电弧特性的影响规律,达到了反映电弧故障物理特性的目的;最后,将此模型应用于某10 k V配网间歇性电弧接地故障,其过电压倍数符合实际情况,验证了模型正确性。     

特高压交流输电线路单相接地潜供电弧仿真

输电线路发生单相接地故障引起的潜供电弧的随机性较强,为弥补模拟试验的不足,数字建模和仿真已成为研究潜供电弧的重要工具。鉴于此,提出了一种计算潜供电弧自熄特性的仿真模型,以特高压交流试验示范工程为例,计算了电弧的运动特性、电弧电流波形,得到了潜供电弧自熄时间,仿真结果与现场实测结果基本一致,表明所提出的潜供电弧仿真模型具有较大的工程实用价值。     

T型输电线路电弧故障测距时域方法研究

利用单端数据的输电线路故障测距算法 ,较难解决多端系统的故障定位问题 ,实际中一般采用多端数据进行测距。频域法故障测距精度易受时窗位置、直流衰减分量、过渡电阻非线性等因素影响 ,其频域算法的数据多取之于故障后第二周波。随着继电保护技术的发展 ,从故障发生到断路器动作的时间愈来愈短 ,故障后第二周波内断路器可能已动作 ,这将使频域算法失效。本文提出了T型输电线路故障测距时域新方法 ,该方法可采用故障后第二个半周波的数据 ,所有解算均在abc坐标中进行 ,测距无需判断故障类型 ,而且使用了最小二乘技术 ,从理论上保证了该测距算法具有较高的测距精度。     

利用故障间隙模型预测电弧接地过电压

介绍一种预测电弧接地过电压的新计算模型，该模型是在偏严的高频熄弧模型的基础上，计及故障电弧弧道绝缘恢复强度的影响，使电弧重燃不一定发生在故障相工频电压过峰值的时刻。在故障点对地接入一个压控放电间隙，使预期过电压幅值比较接近实测数据。     

配电网单相接地电弧建模及仿真分析研究

为选择有效的配电网接地消弧措施及选线方法,有必要进行电弧建模及仿真研究。给出Cassie、Mayr、Schwarz、控制论等四种电弧模型的数学方程,其中Mayr、Schwarz、控制论等三种电弧模型适合描述接地电流较小的电弧的故障特征。建立Schwarz和控制论电弧仿真模型,并利用电弧特性测试电路对这两种模型做仿真对比分析。控制论模型因能直接设置弧长,直观地反映配电线路故障拉弧情况,更适用于谐振接地系统单相弧光接地故障仿真研究。采用ATP-EMTP软件建立谐振接地系统模型和控制论电弧模型,分析了不同电弧长度对电弧阻抗、接地电弧稳态和暂态特性的影响。仿真结果表明,利用控制论电弧模型可较直观且准确地仿真谐振接地系统弧光接地故障。     

配电网单相接地故障电弧特性分析及真型试验技术研究

研究电弧故障特性对配电网稳定运行具有意义。通过仿真搭建Cassie和Mayr电弧模型,得出不同电压等级下适合配电网模拟电弧故障的模型,Cassie电弧适合高压配电网模拟电弧接地故障,Mayr电弧适合中压配电网模拟电弧接地故障。此外,在中国电力科学研究院有限公司特高压交流试验基地搭建10 kV真型配电网试验平台,验证仿真模型的正确性,试验验证与仿真实验结果相一致。结果表明：与中性点不接地方式相比,配电网在中性点消弧线圈接地条件下,对故障过电压抑制效果明显,可提高系统的安全可靠性。     

高压输电线路电弧故障单端定位时域法新解

根据长电弧电压电流波形,建立了电压方波电弧的理想电压－电流转换特性曲线和对应的电弧等效模型,对于单相接地和两相短路故障,给出了故障相电流故障分量与故障边界电流同相位的结论,并提出了利用高压输电线路单侧电压电流采样值对输电线路短路故障进行定位的一种时域新方法。大量故障测距数字仿真实验表明该测距算法具有较高的测距精度。     

高压线路单相弧光接地对数仿真模型数据修正算法

受污闪、山火等因素影响,中性点接地高压输电线路易发生单相弧光高阻接地故障,但总体来讲现场获取的故障数据仍然严重不足,制约了弧光接地故障检测及保护技术的研究。人工弧光高阻接地故障实验成本较高,也难以普及应用。针对该问题,文中基于可直接表征电弧燃弧V-I特征的对数电弧模型,详细分析了该模型仿真数据和录波数据的差异性,针对该模型所表征出的电弧V-I特征未能反映实测录波数据中V-I相角差的问题,提出了一种对该模型仿真数据进行修正的数据处理算法,修正后的数据波形具有和真实录波V-I曲线更为接近的外特征,为后续弧光高阻接地故障的研究提供了数据支撑。     

基于GPS的输电线路故障测距方法的研究

在比较了各种输电线路故障测距方法的基础上,提出了基于全球定位系统(GPS)的双端同步采样故障测距算法.该方法利用GPS的秒脉冲信号来确保双端同步采样,并利用双端测距提供的硬件设备,采用线路参数在线估计算法,有效消除了由于线路参数不确定对测距精度的影响.介绍了基于GPS的输电线路故障测距系统的结构、工作原理、防干扰措施,以及双端故障定位的计算方法.这种测距算法具有计算简单、稳定性好、且无伪根识别的特点.仿真结果表明,该算法具有可靠性高、测距精度高的特点,完全不受故障类型、过渡电阻和系统参数的影响.     

同杆并架双回线基于电流突变量的综合选相

相电流差突变量选相元件在单回线故障中具有良好的选相性能,但在同杆双回线跨线故障中可能误选相.利用六序故障分量的分析方法,分析了相电流突变量在同杆双回线跨线故障中的幅值和相位特征,给出了其相位比相方程.在此基础上,提出了一种运用测量阻抗和方向元件相结合的综合选相方法,并给出了选相流程图.仿真结果表明,在双回线简单故障和跨线故障时,基于单回线单端电气量的同杆并架双回线综合选相方法具有较理想的选相性能.     

特高压输电线路潜供电流影响因素的研究

为了研究潜供电弧的熄弧时间,提高单相自动重合闸的成功率,对影响潜供电弧的参数进行了理论分析,并利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了输电线路发生单相接地故障后,模拟电弧发展的模型,并以晋东南-南阳-荆门1 000kV特高压交流试验示范工程为例,分析了影响特高压输电线路潜供电流的因素,其中包括导线布置方式、线路换位方式、线路输送容量、线路的结构等。本文的分析结论将为减少潜供电流的方法提供理论依据,对将要建设的特高压输电线路有重要的参考意义。     

小电流接地系统单相接地故障选线方法

在简要分析发生单相接地故障时系统基本特征的基础上，回顾了小电流系统单相接地保护在国内外研究发展的历史，系统分析了几种保护原理的特点，提出了尚需解决的问题，最后给出了分析的结论。     

输电线路单端行波故障测距新算法

基于输电线路行波理论提出了一种故障测距的新方法.利用行波不同模量的传播时延构造出鉴别线路近区、远区故障的判据,并通过近似模速消除相邻非故障线路行波折射波头的影响,最后对算法的实施给出了优化建议.     

架空线路小电流接地故障电流信息获取新方法

提出一种利用空间磁场感应获取小电流接地故障暂态及稳态电流信息的新方法。详细分析了架空线路周围故障磁场的特征,阐述了线路下方零模电流的最佳检测点的计算方法,提出通过感应该点处的水平磁场可以获取零模电流信号。在偏离该点的线路正下方附近,通过感应水平磁场可以获取以零模分量为主导的故障电流信息,感应垂直磁场可以获取以线模分量为主导的故障电流信息,并提出利用圆柱形线圈感应空间磁场获取故障电流信息的方法。最后通过实例仿真及试验验证了该方法的可行性。     

基于分布参数的同杆双回线跨线及接地故障单端定位方法

提出一种考虑分布参数的同杆双回线跨线及接地故障单端定位方法。首先在考虑双回线线间耦合的分布参数线路模型中,借助同向零序补偿系数以及反向零序补偿系数,定义精确的补偿电压。然后,根据测量端反向序电流与故障处反向序电流相位的关系,推算故障处电压相位及幅值。最后,利用测量电压、电流以及推算故障处的电压构造故障定位函数,并通过求解相位突变点识别故障位置。仿真结果表明,该方法适用于多种跨线及接地故障,无需其他变电站的信息,且受故障位置、过渡电阻、相序排列等因素的影响小,定位精度高,易于实现。     

输电线路故障定位中电弧特性的应用分析

基于麦也尔方程,对故障电弧的动态特性进行了仿真分析,结果表明故障电弧在零区内表现为丰富的故障特征, 可以利用其实现精确故障定位。仿真计算表明,考虑故障电弧特性可大大提高输电线路故障定位的准确度。     

架空输电线路的故障模式及相关故障树分析

架空输电线路是电力系统中的重要部分,由于自然环境、外力破坏、生产质量以及人为因素等造成了架空输电线路等的大量故障情况,给电网的安全稳定运行带来了巨大隐患。采用故障模式及影响分析方法,详尽分析了架空输电线路的结构组成与故障情况,得出了其故障模式分析表;在故障模式分析表的基础上建立了基于故障模式分析的架空输电线路故障树分析模型。