输电线路的雷电识别研究

针对雷电干扰问题,提出了一种输电线路的雷电识别新算法。该方法依据轻型雷击、重型雷击及短路故障的不同暂态波形特征,构造复合识别判据。其一,利用电流行波首波面积比值特征量构成识别短路故障与雷击的判据;其二,运用电流行波在较短时间内的积分值特征量识别故障与轻型雷击。MATLAB仿真结果表明,所提算法能可靠区分轻型雷击、重型雷击和短路故障,是正确且有效的。     

架空线-电缆混合线路故障行波信号识别的研究

摘要： 针对架空-电缆混合线路中的高阻瞬时接地故障和架空线路雷击故障,提出采用电流故障行波的2个特征频带中的频谱能量比和波形系数来有效区分雷击非故障与雷击故障、高阻弧光接地故障的思想。利用电磁暂态软件建立仿真模型对架空-电缆混合线路的各种雷击情况进行了仿真,并且对故障行波信号进行了识别研究。仿真结果表明,采用的雷击识别方法可以有效识别不同类型的故障。     

基于多源数据融合技术的输电线路故障定位方法

鉴于现有输电线路故障定位算法的定位结果各不相同影响到电力系统基于故障的快速恢复问题的分析,根据两端距离继电器的多源故障测距结果,提出了一种提高输电线路故障测距精度的新方法,该方法将两端定位结果与故障位置相互关联,据此建立基于多传感器数据融合的输电线路故障测距模型,该模型将模糊推理系统作为故障场景识别的初始融合步骤,并计算加权协方差融合(WWCF)系数,确定最终融合结果。最后利用PSCAD/EMTDC和变电站现场记录数据进行算例分析,针对不同故障类型、故障位置、故障电阻、故障起始角、潮流、线路参数和两端不同步角进行测试,结果证明所提方法的可行性和有效性。     

珠海220 kV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。     

基于多端故障信息的配电架空线故障定位方法

针对多分支结构的配电架空线路故障定位困难的问题,依照分层开展、逐步锁定故障位置的定位策略,提出一套基于多端故障信息的配电线路故障定位新方法。首先分析故障初始行波到达线路不同末端的时差关系,归纳出其与故障位置间的内在联系,提出基于位置观测矩阵的架空线故障区域判定方法;然后从T型架空线结构入手,研究故障初测速度与实际波速度间大小关系所指示的故障区段特征,并提出基于波速度比较的架空线故障选段方法;最后进行双端行波测距,确定具体故障位置。PSCAD仿真结果证明,该套定位方法仅通过对多端初始行波时差的处理分析,即可获取较为准确的故障位置信息,方便有效。为配电架空线路故障定位提供了一种新方法。     

电子式互感器在行波测距中的研究

基于罗氏线圈的电子式电流互感器在智能电网中已经得到了广泛的应用。提出了基于罗氏线圈微分输出的行波波头识别新方法。实现行波测距的关键在于精确提取行波浪涌的突变点,而罗氏线圈可以直接给出一次信号的微分信号;因此,直接利用其输出的微分行波信号进行判断,提高行波信号的识别能力。构建了仿真电路并进行了验证,表明罗氏线圈输出的微分信号在突变点的变化较一次电流行波更为明显,对双端和单端行波故障测距法的仿真结果表明测距结果准确     

基于数学形态学的输电线路单端行波故障测距研究

提出了一种用于单端行波故障测距的多分辨相关函数算法和用于处理实际行波的形态滤波结构元素选择方案。该相关算法采用多时窗处理方式,着力解决宽时窗下相关算法容易出现极值点偏移问题。针对实际故障线路中行波相关法容易受行波波形畸变影响的问题,利用数学形态学设计了前置滤波器,该滤波器较好地抑制了行波波形的畸变,同时保持了行波的主要特征。在有效滤波的基础上采用具有多分辨能力的行波相关法,实现了单端行波故障测距可靠性和准确性的统一。通过对输电线路实测故障数据的处理,证明该方案能同时保证测距可靠性和准确性,具有很高的实用价值。     

基于光纤时间同步的双端行波故障测距方法

针对传统双端行波测距技术中线路双端时钟需精确对时的问题,将双端行波测距方法与光纤通信技术相结合,提出了一种基于光纤时间同步的双端行波故障测距新方法。该方法首先利用小波模极大值理论检测故障初始行波到达线路两端的时刻和极性,并根据极性判断故障线路;然后,在故障初始行波到达线路两端后,经光纤通道分别向对端发射脉冲信号,利用相关算法自动检测脉冲信号到达对端的时刻,并根据光纤通道传输时延确定故障初始行波到达线路两端的绝对时刻;最后根据双端测距方法确定故障距离。仿真结果验证了该方法的可行性。研究成果具有较高的工程应用价值。     

基于非接触式行波采集的分布式高压直流故障测距方法

为提高高压直流输电线路故障测距的精度和供电可靠性,提出一种基于非接触式行波采集的分布式高压直流高阻故障测距方法。该方法采用分布式安装方式,基于空间电压、电流行波电磁场的宽频带检测技术,采用宽频带电磁场传感器实现对暂态行波信号的无失真采集;研究了动态自适应波速算法,利用行波采集终端分布式安装的特点,通过在线测量不同线路区段的实时故障波速,对故障段的行波波速进行矫正计算,避免了波速误差对测距结果的影响,有效提高了测距精度。分布式行波采集终端不需要安装在输电线路上,避免了设备安装和维护导致的停电。仿真及现场试验验证了方法的有效性和实用价值。     

考虑历史相似性加权的超短期风电功率组合预测

提出一种基于历史相似性加权的超短期风电功率组合预测方法。首先,采用数值天气预报数据、风电历史数据分别作为极限学习机、长短期记忆网络的输入特征并产生预测数据;然后,通过加权灰色关联算法提取与待预测点特征近似的历史数据,评估并校正两类预测模型的预测结果。采用美国科罗拉多州某风电场实际运行数据进行训练与验证,并使用不同加权方法进行对比。结果表明,基于历史相似性优化方法可改善预测效果,缩小预测误差分布范围,验证了该文方法的有效性。     

雷电定位与雷电信息系统

论述了雷电监测和预警的重大意义,介绍了雷电定位系统的发展概况,定位原理,定位方法及其在电力系统中的重要作用,并对雷电信息系统的基本框架,特点及产业化,社会服务进行了探讨。     

风电叶片接闪器腐蚀及其雷电试验研究

风力发电是一种大规模应用新能源,由于设备自身的特点,叶片容易遭受雷击,需安装接闪器进行雷电防护。根据叶片实际运行中遇到的接闪器大气腐蚀问题,研究了大气腐蚀的特点,归纳概括了常用铝合金材质叶片接闪器的腐蚀速率,并对接闪器1000 h盐雾腐蚀后的叶片进行雷电试验,评估接闪器腐蚀后的防雷性能。     

4次雷电流实测与雷电定位系统观测的比较分析

雷电流波形及幅值是电网设备防雷设计及改造的重要基础参数,文章通过研制具备GPS定位和对时功能的高精度雷电流实测装置,利用高塔直击雷监测和人工火箭引雷试验,监测积累南方电网区域内的雷电流特征参数,并将雷电流实测结果与南方电网雷电定位系统遥测结果进行对比分析。4次雷电流实测数据表明,在参与定位探头个数较多的情况下,雷电定位系统定位偏差为172～675 m,幅值测量偏差为-22.8%～4.5%。     

太阳热水器的防雷措施

雷击是一种自然灾害,具有很大的破坏性。雷电其主要特点是:电压高、电流大、释放能量的时间短,因而产生的破坏性相当大。在我国雷电的分布不均匀,山区多,平原少,南方多,北方少。一年四季中春夏两季出现的次数多。实践研究表明:凡是易使电场分布不均匀、或导电性较好易感应出电荷、或雷云易接近的建筑物和构筑物,均易遭受雷击,如旷野中孤立的建筑物和构筑物,高于地面20米的建筑物和构筑物,金属物面,砖木结构的建筑物和构筑物,河边、湖边、土山顶的建筑物和构筑物,山谷风口处的建筑物和构筑物,建筑物群中高于25m的建筑物和构筑物等。太阳热水…     

落雷多且变化大地区的输电线路雷击预测方法

鉴于雷电灾害对输电线路安全运行的影响,目前落雷多且变化大地区在雷击预测方面还有很大的随机性,以网格法建立雷电统计模型,提出了使用基于密度聚类和基于距离聚类两种聚类方法进行雷团聚类预测的研究方法,并引用华东电网地区监测的历史雷击数据进行算例分析,验证了预测算法的精确性和可靠性,具有很强的实际意义。     

智能建筑的防雷保护

针对雷电破坏智能建筑内电子设备与计算机系统的形式和途径，阐述了防止雷害的方法和措施。     

大型雷电探测网雷电定位解算模型及图形因素分析

当把多个雷电时差定位系统局域网连接成大型雷电探测网时,由于图形因素和定位精度的非线性因素,必须研究新的计算方法和相应的精度估计方法。研究建立了大型雷电探测网雷电定位解算模型及图形因素分析,结果表明该模型对大型雷电定位计算及精度评价具有较高的适用性,并可作为制定相关标准的理论依据。     

IEC与GB防雷标准中建筑物直击雷防护对比分析

对比分析了《建筑物防雷设计规范》(GB 50057)和《Protection Against Lightning》(IEC 62305)在建筑物防直击雷方面内容。从雷电流参数和防雷方法的角度介绍了两者的对应关系,对比了两者在防雷等级分类,风险评估,防雷装置措施等方面的异同。解释了GB 50057在建筑物防雷分类中所隐含的风险评估。对GB 50057是否适合“走出去”进行了讨论和分析,并提出了相关建议。     

10kV架空配电线路常用防雷措施防雷性能对比研究

建立了10kV配电线路直击雷和感应雷过电压计算模型,计算了不同防雷措施下线路耐雷水平和雷击跳闸率的变化规律,对比分析了不同安装方式下防雷装置的防雷效果。结果表明,不同防雷措施对线路感应雷耐雷水平提高的程度由大到小依次为多腔室间隙、氧化锌避雷器、避雷线和防弧金具;多腔室间隙和避雷器可大幅降低线路雷击跳闸率,感应雷跳闸率可降至0左右;接地电阻从0增至30Ω时,安装避雷线、避雷器、防弧金具和多腔室间隙时线路的直击雷跳闸率增大幅度分别为36.1%、13.9%、5.3%、2.3%;防弧金具主要保护本级杆塔,避雷器和多腔室间隙对邻近杆塔仍有一定的保护作用,且多腔室间隙的防护效果优于避雷器。