树型分支电网单相对地短路真伪故障辨析

由于单端测量进行故障定位的双频诊断方法存在测量误差,难以区分真伪故障。文中通过理论分析证明：当 树型分支电网上任意一点发生单相对地短路故障时,在单一测试频率下,计算得出的短路过渡电阻变化量ΔR 与故障相起端电压、电流的相位差测量误差成正比;与两非故障相起端电压、电流的相位差测量误差也成正 比。在实际应用中,通过对等效故障点进行特征提取和特征识别,即可正确识别真故障。     

研究故障运行模式提高分支电网故障定位的可靠性

在树型网络中，用起端电压电流进行故障诊断，相位测量误差是影响诊断效果的主要因素。 对相位测量误差的原因和减少相位测量误差的方法的分析表明，建立故障运行模式和研究真 故障点随相位测量误差变化的特征，是提高诊断可靠性的有效措施。     

基于虚拟磁通与差动电流特性识别变压器励磁涌流

在定义虚拟磁通的基础上,根据虚拟磁通对于差电流的曲线在发生励磁涌流和发生内部短路故障情况下在中心对称性上具有明显区别的特征,提出了一种基于计算虚拟磁通的识别励磁涌流和内部短路故障的方法。虚拟磁通只需要根据绕组端电压测量值就可以容易计算。虚拟磁通与差电流的关系曲线的中心对称性特征只需要1个至2个工频周期就可以准确判断。在硬件实现差动保护控制模块的基础上进行了动模试验,结果表明所提出的新方法可以快速、可靠地识别励磁涌流和内部短路故障。     

配电网短路故障模式分析

由于实际的检测准确度有限，基于精确模型建立的诊断方法用于实际线路时，可能诊断出若 干个故障点，其中一个为真故障，其余为伪故障，所以，区分真伪故障是能否成功地进行故 障定位的关键。在大量仿真的基础上，总结出配电网短路故障模式的特征，对含有一定 误差的测试数据，只要进行优化处理和特征识别，就可以将真故障点分离出来。     

基于电流波动特征的永磁同步电机匝间短路与局部退磁故障分类诊断研究

针对永磁同步电机匝间短路故障与局部退磁故障难以区分的问题,该文提出一种基于电机同相与异相电流幅值波动特征的故障分类诊断方法。在分析定子绕组匝间短路故障与转子局部退磁故障对电流幅值影响机理的基础上,分别提取转子旋转一周内同相电流幅值波动特征和异相电流幅值之间的波动特征,建立了故障分类诊断指示器。仿真与实验结果表明,该指示器可有效识别定子绕组匝间短路故障与转子局部退磁故障。该文提出的方法可直接嵌入永磁同步电机控制软件,不需要增加额外的传感设备,具有较好的实用价值。     

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。     

基于小波能谱熵的串联型故障电弧检测方法

低压线路中的串联故障电弧检测多以提取电流信号的故障特征为主,实际中,电流故障特征难以与非线性负载的负荷电流特征进行区分。相比之下,通过识别负载端故障电压特征更易建立统一故障判据。本文通过建立电弧分段仿真模型分析了电弧电阻对负载端电压故障特征的影响,从选择最优小波分解层数与小波基函数出发,提出了一种利用小波能谱熵的电弧故障检测方法,该方法利用故障电弧电压对负载端电压造成的畸变进行故障检测,利用小波能谱熵克服了故障特征频带难以确定的问题。实测及对比实验表明,该方法可有效识别各类负载线路的串联电弧故障,其检测准确率达98%以上。     

用特征电流智能诊断汽轮发电机定子匝间短路

汽轮发电机定子绕组匝间短路是很难及时发现且破坏性很强的内部故障,目前的针对性保护动作正确率普遍偏低,为此提出了结合故障特征量与智能技术的匝间短路在线识别。分析了匝间短路过程中故障相正序电流的变化和负序电流的产生作为特征量的依据,建立其稳态下的数学模型后介绍了特征数据经动态Elman神经网络进行在线智能识别的方法。基于复合序网对一台大型汽轮发电机并列运行时匝间短路的故障量进行计算,将特征数据输入神经网络进行识别。研究结果表明,合理的在线故障特征组合,匝间短路可以被Elman网络及时发现。该思路也可以作为保护动作前的参考信息。     

树型分支电网集中参数模型短路故障特征

从树型分支电网集中参数等效网络模型出发，找出电源端测试参数变化与故障发生处短路过渡电阻之间的关系。利用真故障点的这一特征，能够在存在一定相位测量误差，仅分支电网起端可测的条件下，正确识别真故障，提高精确模型法识别短路故障的可靠性。     

PI控制参数对双馈风电机组短路电流特性的影响分析

在机端电压跌落程度不深的情况下,双馈风电机组(DFIG)不投入撬棒,而是通过改变转子侧控制策略的方法抑制转子侧过电流,此时定子短路电流中会产生衰减暂态电流分量,而DFIG控制系统的PI参数是影响该衰减暂态电流分量的主要因素。以机端发生对称故障的情况为例,针对机端电压跌落程度不深时撬棒保护未投入的情况,推导了DFIG短路电流的表达式,从理论上分析了PI参数对其短路电流特性的影响,并且辅以PSCAD仿真验证分析了在机端电压跌落轻微的情况下DFIG的短路电流特性。     

11相无刷励磁机故障工况数字仿真研究(一)

本文应用张量电网络理论所建立的无刷励磁机通用仿真模型,对１１相无刷励磁机进行了额定工况及故障工况的仿真研究。故障工况包括一个二极管支路断开及一个二极管支路短路情况。分析了熔断器布置的有效性。励磁机电感参数由二维有限元法算得。进行了实验,理论分析与实验结果吻合。     

发电机机端电压互感器匝间短路导致定子接地保护动作分析

近年来,发生了多起发电机机端电压互感器(TV)一次绕组匝间短路导致定子接地保护动作的事故,增加了故障排查的工作量。文中推导了TV一次绕组匝间短路时,对地相电压和线电压的计算公式,得出故障发生时定子对地零序电压升高,对地电压最高相(比正常时有所升高)的下一相即为故障相,以及线电压没有明显变化的结论,并通过现场录波数据验证了理论分析的正确性。文中还提出了利用注入式定子接地保护的电阻判据区分TV一次绕组匝间短路和定子接地故障的思路,为快速排查故障提供参考。     

考虑轨地回路分布式参数的直流牵引供电系统双端稳态故障测距算法

针对城市轨道直流牵引供电系统短路故障定位困难的问题,提出了一种考虑轨地回路分布式参数的双端稳态故障测距算法。在发生短路故障后,利用故障区间相邻牵引变电所馈线直流开关柜的测试电路将直流牵引网电压施加在接触网与钢轨之间,利用2次测量的牵引网端口电阻进行故障测距。在考虑钢轨-大地两层回流结构的基础上,对分布式参数的轨地回路进行T型等效,通过解析计算得到故障距离与端口电阻的表达式。该方法不需要增加额外的故障测距设备且不需要双端数据的同步,不受接触电阻和暂态过程中的钢轨阻抗频率特性的影响。利用CDEGS仿真软件模拟直流牵引供电系统故障,讨论了不同接触电阻、故障点位置、过渡电阻以及电压、电流测量装置测量误差对故障测距精度的影响。在实验室小功率平台上采用裸导线模拟完全绝缘和较低过渡电阻的2种情况,结果验证了所提故障测距算法的有效性和实用性。     

基于故障分量的方向电流差动保护

针对全电流差动保护经大过渡电阻短路时灵敏性不足的缺点，提出了利用故障分量构成的方向电流差动保护新判据。该判据可以进一步提高保护对内部故障的灵敏性和对外部故障的制动作用，与其它保护判据相比其耐受过渡电阻的能力也有了显著提高。分析了其判据和动作特性，通过数字仿真证明了此新判据在500kV、300km单回输电线路末端单相接地短路能承受300Ω以上的过渡电阻。     

10kV直配线路单相接地故障测距的新算法

提出了10kV直配线路的单相接地故障测距的新算法,该算法利用故障时接地倒相开关将另一非故障相进行一次瞬时接地所构成的零序故障回路,将单相接地故障转化为两点异相接地故障,从而实现对单相接地故障的准确测距。该方法成功解决了中性点不接地系统单相接地故障时,由于没有故障电流回路而造成测距困难的问题。理论分析和仿真结果证明本文提出的算法原理完善,概念清楚,具有很高的测距精度,而且不受过渡电阻和负荷电流的影响,具有很好的实用性。     

短路故障快速检测与限制技术综述

常规短路判据主要通过电流幅值判断电力系统中的短路故障,其存在检测速度较慢、短路电流大等缺点。在综述近年短路保护快速检测与识别方法的理论或应用研究基础上,为了限制过大的短路电流,介绍了故障限流的传统方法以及故障电流限制器技术的发展,提出短路故障早期限制技术,且通过中压配电系统建模仿真验证该技术的有效性。短路故障的早期及快速检测技术与故障电流限制器有机结合,具有良好的应用前景。     

基于函数幅值和线路等分法的双端故障定位研究

由于恶劣天气、外力破坏、绝缘老化、鸟害等原因,输电线路发生短路故障的概率很高。为了准确地找到故障位置和加快线路修复,提出了一种采用电压、电流数据的双端故障定位方法。该方法基于线路两侧不同步数据采用均匀传输线方程推导出新的故障定位函数,利用函数的幅值特性和线路等分法得到具体故障点或搜索范围。最后,MATLAB仿真与计算结果表明,提出的故障定位方法简单易行,定位结果(故障点和搜索范围)符合现场实际巡线需求,能克服过渡电阻和线路两侧数据不同步的影响,适用于各种短路故障类型。     

基于倒置电桥法的电力电缆故障定位

针对电力电缆故障定位问题,提出了基于倒置电桥测量电力电缆故障点的方法,根据传统电桥法在电桥平衡的条件下比较故障电缆接线端部到故障点之间的电阻与无故障电缆电阻而确定故障点的基本原理,通过电路变换,将故障处的电阻转移至电桥上,从而消除了故障电阻对测量精度的影响。并且提出了通过外加电路来消除影响测量精度的接地电流的方法。分析了在测量相与故障相电缆电阻等值和不等值2种不同工况下应用该方法进行测量的具体手段以及应用测量数据对故障点位置进行测算的方法。该方法具有测量范围广、精度高、设备简单、易于操作等特点。在PSCAD/EMTDC软件仿真中,应用该方法对不同故障电阻下的电力电缆故障点进行了估算,结果表明该故障定位方法准确、高效。