基于配电自动化主站的单相接地故障定位系统设计与应用

为满足大量配电终端、故障指示器接入配电自动化主站,提出基于单相接地故障录波暂态量故障特征提取方法和融合故障录波故障特征量和故障事件信息的单相接地故障区段定位策略。设计基于配电自动化主站的单相接地故障在线定位系统。为满足工程应用,给出现场设备混装、通信延时、启动条件缺失条件下的解决方案以及融合单相接地、短路接地故障信息的统一处理策略。工程现场应用结果表明,基于配电自动化主站的单相接地故障定位系统能满足各种接线方式下、复杂环境的应用需要。     

基于配电自动化系统的单相接地定位

为了更好地进行配电网单相接地定位,提出一种将单相接地定位装置的信息直接上报配电自动化主站进行单相接地定位的方法,论述了利用配电自动化系统主站已有相间短路故障定位判据实现单相接地定位的基本方法,分析和介绍了各种单相接地定位原理的两值性和分化性特征及处理方法以满足主站定位判据的要求,论述了利用来自各个位置的单相接地定位信息之间的相互关联性,以及多种定位原理上报的定位信息的冗余性并采用贝叶斯方法实现容错定位的原理。所提方法无需改变已有配电自动化系统主站,也无需传送波形信息,即能正确实现单相接地定位。结合具体工程实例给出了现场测试和实际应用情况。     

适用于故障指示器线路故障定位功能验证的仿真建模及验证

故障指示器主站统计分析线路不同安装地点的采集单元上送的故障信息,能实现对配电线路故障区间的定位。接地故障期间同步模拟配网线路不同地点的暂态电流、电场的动态变化,是传统继电保护测试仪所无法解决的难题。基于实时仿真系统,设计了配网线路故障区间定位测试系统,模拟配网线路的典型故障工况,统计故障指示器主站系统故障区间定位准确率,且为故障指示器主站系统的开发、测试提供了动模测试环境,有助于主站算法的调试及功能完善。     

基于GPRS技术的配电线路故障自动定位系统

为解决小电流接地系统线路故障,尤其是单相接地故障的自动定位问题,提出一种实现配电线路短路故障和单相接地故障快速自动定位的新方法。该方法通过检测过流现象判断相间短路故障,通过在中性点投入中电阻增加接地故障电流有功分量的方法实现单相接地故障的检测。故障检测信息通过通用分组无线业务(GPRS)无线通信网络上报至自动定位系统主站,主站自动定位分析软件根据各节点上报的故障检测信息,可以定位出故障所在区段。     

配电网具有容错性的快速故障定位方法研究

为实现非健全故障信息下配电网的快速容错故障定位,提出在终端开辟空间储存采集的三相电流信息,并上传主站。故障后,主站利用配电网故障后各馈线开关上报的遥信量各相故障报警信号之间,遥测量三相故障电流之间以及三相故障电流与各相故障报警信号之间的相关性,对终端设备上报的存在漏报、误报的故障报警信号进行修正。然后,提出通过分析配电网的拓扑结构,将配电网划分为独立的最小配电区域,并提出了综合最小配电区域端点上报的校正后的故障报警信号,快速实现故障区段定位的方法。结合具体实例对所提算法进行了详细的说明,分析表明该算法能有效校正漏报、误报的故障报警信号,快速实现配电网故障区段的容错定位。     

分布式智能的小电流接地故障定位方法

为了减少通信压力和提高供电可靠性,提出一种分布式智能的小电流接地故障定位方法。该方法以故障点两侧的暂态零序电流相似程度低和波形差异大为基础;利用配电自动化系统终端采集故障信息,通过对等通信网络使相邻馈线终端之间交换彼此的故障信息,并两两计算它们之间的暂态零序电流相似系数;由馈线终端确定故障区段,且把故障定位的最终结果上报给主站。该方法由馈线终端单独完成,不需要主站参与,适应性广,定位速度快,通信压力小,可显著提高供电可靠性。通过ATP仿真验证了分布式智能小电流接地故障定位方法的可行性。并给出了ATP仿真实验,实验分析结果表明了该故障定位方法的可行性和有效性。     

暂态录波型故障指示器的单相接地故障研判应用

实际工程应用中,常采用暂态录波型故障指示器与配电自动化主站相配合的方法对配电网单相接地故障进行定位。本文针对现场暂态录波型故障指示器应用效果,对故障指示器安装过程中可能出现的反向、错相问题,提出了基于稳态特征的波形预处理方法,对故障指示器运行过程中可能出现的三相录波不同步问题,提出了总体最小二乘-基于旋转不变技术的信号参数估计(total least square-estimation of signal parameters via rotation invariance techniques,TLS-ESPRIT)波形同步校正方法,修正故障指示器录波波形,提升波形可用性。针对故障指示器采样频率较低、瞬时暂态波形特征误差较大等问题,提出了基于相关系数法的故障定位算法,提升主站单相接地故障定位准确性。最后,通过现场实际案例验证了文中所提方法能有效校正故障指示器录波波形、准确定位接地故障,提升配网接地故障处理能力。     

基于有向拓扑-时间延时和容错机制的配电网故障定位方法

提出的基于有向拓扑-时间延时和容错机制的配电网故障定位方法,主要是通过安装在线路上的故障指示器检测到短路或接地故障,并把故障信息上传到主站系统,主站会结合终端安装位置和线路实际情况生成具有方向性的拓扑结构,并通过矩阵算法和时间延时方法来判断出故障位置,并且充分考虑了只有一只指示器上报故障、漏报和误报等容错机制,最终把故障位置发送给现场运维人员的过程。方法提高了最终判断结果的准确性,实现了快速定位及缩短了故障排查时间,达到了提高供电可靠性的目的。     

基于多信息融合的自适应单相接地故障在线定位研究与应用

为解决各种配电终端、故障指示器的故障信息、故障录波文件接入配电主站,实现配电主站配电网单相接地故障在线定位,根据配电网单相接地故障特征,提出应用相关系数、广义S变换提取零序电流、三相电流暂态录波的故障特征量以形成多源冗余信息,并采用模糊C均值聚类分析法融合多种故障特征量的在线定位的策略。仿真结果表明,该方案适用于各种接线方式、各种运行工况,定位准确率和可靠性高。     

基于主动注入信号法的单相接地故障定位方法

提出了一种基于主动注入信号法的单相接地故障定位方法,当配电线路发生单相接地故障时,主动信号发生器向系统注入信号,故障指示器通过信号提取算法,提取出系统上被注入的区别于故障回路外的明显特征信号,判断出该信号后上报故障从而实现故障定位。     

A Novel Fault Phase Selection Scheme Utilizing Fault Phase Selection Factors

Abstract—A new fault phase selection method for transmission lines is proposed in this article. First, fault phase selection factors are constructed based on the relationship between the fault current of each phase and the fault current difference of the other two phases at a relay point. By analyzing different characteristics of fault phase selection factors in the case of different fault types, fault phase selection criteria are proposed. Simulation results show that fast and accurate selection of the fault phase can be achieved within a period cycle after fault occurs. Also, it is verified that the method bears a high sensitivity to all types of faults and is immune to the impact of fault resistance, fault inception angle, fault location, load current, and high-voltage DC lines, which makes it relatively reliable. Even when a developing fault occurs, good selectivity is secure with this method. Furthermore, the method provides sufficient sensitivity for phase selection on the weak-infeed side and parallel lines.     

接地异常引起的设备故障分析处理

以一起变电站接地异常引起的设备故障为例,分析了造成设备故障的原因,提出下一步急需对所有变电站接地网开展普测和开挖检查工作,对锈蚀严重、接地电阻超标的立即进行接地网改造等针对性防范措施,有效避免因接地异常引起设备损坏事件的重复发生。     

应用电弧特性的单端线路故障定距算法

线路故障定距一直是电力系统重要而难于解决的课题。针对传统单端故障定距算法信息量不足的缺陷,文章提出了一种利用故障电弧特性的单端故障定距算法。该算法仅利用线路一端的电压、电流采样值,且不受故障点位置、故障发生时电源相位等的影响。数值仿真试验和模拟试验的结果表明该算法有较高的准确度。     

基于故障录波数据的变电站故障分析系统

利用故障录波与保护信息,通过信息收集、筛选、融合,提取出能够直接反映事故特征的关键信息呈现给变电站运行值班人员,运行人员依据信息可进行事故分析;将故障和非故障设备关键信息进行综合,便于事故分析和处理;将变电站事故的初判信息按照其重要程度进行筛减和分类,将最重要的信息第一时间传送给调度中心,调度人员可以及时获得直观、有价值的信息,对电网的运行作出快速合理地调整,为电网的安全控制提供有效手段.     

两相短路接地时输电线路故障测距算法的修正

经过数学推导指出 ,对于两相短路接地故障 ,仅相间过渡电阻为零时原基于单侧信息的故障测距解方程算法方为有效。提出了输入项仅少量修改即可克服上述缺陷的修正算法 ,它与原算法数学表达形式极其相似 ,程序修正方便快捷。大量数字仿真及EMTP仿真计算表明修正算法可取得唯一区内真根。基于动态模拟试验数据的实例计算中修正算法误差 <2 %。     

适用于发展性故障的故障分量提取算法

提出了适用于发展性故障的故障分量提取算法。该算法首先计算发展性故障发生前保护安装处的故障分量,再根据发展性故障发生前保护安装处的电流和获取的故障分量求得非故障状态网络中的支路电流;发生发展性故障后,利用保护安装处的全电流减去求得的支路电流得到发展性故障后的故障分量电流。该算法不受电网参数波动和负荷变化的影响。在IEEE 9节点系统模型基础上,BPA仿真验证了算法的正确性。     

配电网接地故障特征及其诊断定位方法

快速、准确的故障定位是迅速隔离故障和恢复供电的前提,对于维护配电网的安全运行具有重要意义,而配电网的单相接地故障定位长期以来是难以解决的课题.本文通过对国内外关于各种研究情况做了全面深入地分析,在此基础上从接地故障测距算法和在线监测两方面进行了研究,并且针对基于对配电网发生单相接地故障后的故障主要特征的分析,提出了相应的接地故障定位系统以及硬件总体设计,对于提高供电配电网具有重要的研究意义和实用价值.     

PCM设备的故障处理

PCM（脉冲编码调制）设备作为常用的终端设备，对其故障快速判别处理是非常重要的。根据实际维护经验，介绍了2M、二线、四线等故障的分析处理，包括一些特殊故障的定位分析，具有通用性，可作为维护工作的参考。     

输电线路故障点及故障类型的判断

输电线路的故障,能通过各种信息反映出其故障类型。从保护动作、重合闸动作、保护测距、故障录波图等对故障类型及地点作出初步判断,根据故障现象、故障点位置等情况对故障类型作出最终判断。     

基于准测距结果的输电线单相故障性质识别

提出利用单相故障恢复电压阶段输电线路两端电气量进行故障测距,确定故障点位置,从而通过故障点电压幅值进行故障性质识别。指出由于断开相恢复电压较低,测量会存在误差,导致测距也会有误差,因此对此测距称为准测距。利用准测距结果可准确判断故障性质。针对工程应用,提出了该方案的工程算法,计算分析结果证明算法精度能够满足工程应用的要求。该判据性能基本不受负荷电流、故障接地电阻、故障位置的影响,但由于需利用线路两端电气量,其可靠性依赖于线路的通信系统。理论分析与仿真实验验证了了所得结论的正确性。