单相重合闸自适应零序电流加速保护方案

研究了单相重合闸过程中暂态零序电流的特征及其对傅氏算法和傅氏加差分算法的影响。通过理论分析和仿真计算发现暂态零序电流主要由非周期分量和高频分量组成,对于傅氏算法非周期分量的影响占主导地位,而对于傅氏加差分算法,高频分量的影响较大。根据暂态零序电流的特征,提出了单相重合时自适应零序电流加速保护的方案,解决了常规方案需要延时的缺陷。     

单相重合闸过程中的零序电流暂态过程分析

分析了单相重合闸过程中零序电流的暂态过程及其对零序电流保护加速段的影响。理论分析和仿真计算发现暂态零序电流主要有非周期分量物高频分量组成,非周期分量占主导地位。提出了新的零序电流保护加速段判据,该判据无需延时,动作迅速。     

配电网缆-线混合线路故障选线的HHT检测方法

配电网缆-线混合线路发生单相接地故障时,对故障前后各1/4周期内的暂态零序电流进行形态滤波预处理.选取任一线路的暂态零序电流,应用希尔伯特变换(HHT)检测其初始行波波头到达时刻,由此精确确定故障发生时刻.利用经验模态分解(EMD)对滤波后的各线路零序电流进行分解,得到各线路零序电流的最高频固有模态函数(IMF)分量,根据故障线路与健全线路暂态零序电流的最高频IMF分量在故障时刻的一阶差分极性相反的原理,比较各线路暂态零序电流在故障时刻的一阶差分极性,藉此形成选线判据.EMD具有唯一性,又能在时域和频域同时具有良好的局部化性质,分析结果在时频分辨率上具有很高的精度.该方法可以避开电流互感器饱和引起的间断角以及倒相对选线准确性的影响,对于缆一线混合线路、电缆线路和纯架空线路,该方法均适用.     

基于EMD与FIR滤波的小电流接地故障选线方法

针对小电流接地系统发生单相接地故障时,各线路零序电流暂态分量复杂、非平稳、非线性、受噪声干扰严重的问题,提出一种小电流接地系统故障选线新方法。该方法通过EMD(empirical mode decomposition)算法对各线路零序电流进行分解,提取高频分量,再用FIR滤波器对各线路零序电流高频分量进行滤波,选择含暂态特征最明显的有效频带,最后比较有效频带的能量大小进行选线,通过仿真验证该方法准确可靠性。     

基于特征频带内暂态零序电流特点的配电网单相接地故障选线方法

提出了一种新的采用特征频带内暂态零序电流集中式比较单相接地故障的自适应选线原理,设计了两种选线算法:提取各馈线中特征频带内的暂态零序电流幅值并进行相对比较,算法可以随系统运行方式变化、故障条件变化自适应的捕捉特征频带内暂态电流分量.当故障初始角较小、过渡电阻很大暂态分量很小时,采用零序电流有功低频分量幅值比较算法.该算法可适用于中性点不接地、非直接接地系统单相接地故障的各种情况.ATP仿真数据和现场实录数据的测试表明,综合选线方法具有很高的准确性和灵敏度,算法已经应用于YH-B811小电流选线装置中.     

基于暂态零序电流特征的小电流接地选线装置

提出了一种利用故障时暂态量信息的易于工程实现的小电流综合选线方案,并以此开发出了YH-B811小电流选线装置.装置算法基于自适应捕捉特征频带内的暂态零序电流幅值与零序电流低频有功分量幅值比较的综合选线原理.前者可以随系统运行方式、故障条件的变化自适应地捕捉特征频带内暂态电流分量幅值并通过比较选出故障线路;后者是当故障初始角较小、过渡电阻很大、暂态分量很小时,提取零序电流有功低频分量幅值进行比较选线.该综合算法可适用于中性点不接地、非直接接地系统单相接地故障的各种情况.装置硬件部分是基于MCF5272和FPGA的高精度快速工作平台.     

利用暂态电流Hausdorff距离的谐振配电网故障选线方案

针对谐振接地配电网系统高阻单相接地故障时无法可靠准确进行故障选线的问题,提出一种利用暂态高频电流波形差异的故障选线方案。通过分析谐振接地系统单相接地故障时的零序电流特征,发现健全线路与故障线路的暂态电流5、7次分量的波形依旧存在明显差异。利用Hausdorff距离算法比较线路间的暂态电流主要高频分量的波形差异进行故障选线。对各线路的暂态电流分量进行归一化处理,构造了暂态电流分量Hausdorff距离参数的故障选线判据,并设计了故障选线的实现方案。利用Matlab仿真以及试验录波进行计算分析,验证了所提出选线方案的正确性和有效性,尤其是对于配电网高阻单相接地故障具有良好的适用性。     

小电流接地电网单相接地故障的暂态特性

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6kV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。结果表明:①电弧接地时,零序电压和各馈线零序电流中都有高频衰减的暂态分量。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,频率约在0.3～3kHz之间。暂态分量的特征基本不受中性点接地方式的影响。②故障线路与非故障线路的暂态零序电流在频率、衰减速度等特性上相同。非故障线路暂态零序电流的大小与本线路对地电容的大小成正比,而故障线路暂态零序电流等于所有非故障线路暂态零序电流之和,但方向相反。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,发生在相电压过零点附近时最小;暂态零序电流的衰减速度随电弧电阻的增大而加快。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Prony算法的输电线路雷击干扰识别研究

输电线路雷电干扰所产生的高频暂态量在一定条件下可能对暂态量保护产生不良影响。采用对称分量法分析了线路故障时零序电流的特征,并提出了能够可靠识别雷电干扰的方法。以Prony算法作为分析零序电流信号的工具,提出了基于Prony算法的雷电干扰识别方案。仿真分析表明本文所提出的雷电干扰识别方案具有很好的可行性。     

基于零序电流激励的谐振接地系统故障选线测后模拟方法

谐振接地系统单相接地故障零序电流暂态量显著,设计一个高通数字滤波器,提取出零序电流的高频暂态分量。依次假设各馈线为故障馈线,将假定的故障馈线零序电流的高频暂态分量作为激励信号,依据各馈线零序分布电容参数,运用测后模拟法定量地求解电路响应,即求取各馈线零序电流高频暂态分量的测后模拟波形。当假设为真时,各馈线零序电流高频暂态分量的实测波形和模拟波形相吻合,具有极强的相似性;而当假设为假时,实测波形和模拟波形差异较大。对各馈线零序电流高频暂态分量的实测波形和模拟波形在一定数据窗下进行相关分析,并求取各次假设情况下各馈线零序电流高频暂态分量的实测波形和模拟波形的平均相关系数,形成选线判据,实现选线。大量仿真表明,该方法选线准确、可靠。