一种中压配电网单相断线接地复故障诊断方法

针对小电流接地配电系统中单相断线接地复合故障(SLGF-LB)隐蔽性高、难以准确识别的问题,为了有效识别单相断线接地复合故障,使用对称分量法分析中压侧单相断线接地复合故障和单相接地故障(SLGF)在配电变压器二次侧出口端的电气特征,提出一种基于低压侧三相电压幅值的中压配电网单相断线接地复合故障诊断方法.该方法以幅值的平...     

基于小波算法的小电流接地系统高阻接地故障的识别

在10kV配电网络中，普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地方式，在发生高阻接地故障后，故障特征不明显，对故障识别的难度较高。基于上述问题，提出利用小波算法提取故障线路特征，将零序电流小波和小波能量熵作为识别高阻接地故障的特征量。利用仿真软件PSCAD搭建了10kV中性点经消弧线圈接地配电网线路模型，仿真得到小电流接地系统发生高阻接地故障时的电压电流波形，然后采用Matlab软件分析故障波形，提取故障的特征量并识别故障。仿真试验证明该方法具有良好的故障识别效果。     

配电线路弧光高阻故障检测技术综述

无论是中性点有效接地或非有效接地配网,配电线路发生弧光高阻接地故障时,故障电气量均相对微弱,传统的故障检测方法往往失效。因此,该文针对不同中性点接地方式,统一建模配电线路弧光高阻接地故障模型,并等效分析在故障点虚拟电源激励下产生的零状态响应特征。基于此,分别从稳态频域分析、暂态时域分析、行波分析、人工智能等多角度对两种中性点接地方式下配电线路弧光高阻接地故障检测方法进行技术梳理和总结,并从谐波波动、选线启动判据、波头识别、弧光畸变等几个方面提出后续的研究思路。     

基于智能融合终端的中压配电线路断线故障检测方案

断线故障是配电网中常见的故障类型之一,快速定位并隔离断线故障是配电系统安全、可靠运行的重要保障。针对中压配电线路的断线故障,提出了一种基于智能融合终端低压侧电压信息的中压配电线路断线故障检测及区段定位方案。讨论了断线后中压侧和配电变压器低压侧的电压特征并构建相关判据,详细论述了基于智能融合终端实现中压配电线路断线故障检测算法流程。基于数字仿真软件开展不同断线情形的仿真验证,该方法能够有效检测并定位中压配电线路断线区段,具有较好的灵敏性和选择性。     

基于同步零序电流谐波群体比相的谐振接地系统高阻故障选线及区段定位方法

高阻接地故障选线和区段定位是配电网故障处理的难点,谐振接地系统因其故障特征的特殊性又给高阻接地故障诊断带来挑战。针对传统小电流接地故障定位方法在面对高阻接地故障问题时因量测精度不足、故障特征提取不准确造成的定位困难问题,从高阻接地故障非线性特征入手,推导谐振接地系统健全线路(区段)和故障线路(区段)特征的差异;分析消弧线圈补偿度和系统阻尼率对故障特征的影响;利用区段合成零序电流的同步波形,提出不依赖于故障特征产生时间且适用性更广泛的同步三次谐波群体比相定位方法。实测案例验证了所提理论的正确性和方法的有效性。     

中压配电线路故障在线监测与识别

本文针对中压配电线路距离长分布广、故障不易排除等问题,设计了一套中压配电线路故障在线监测与识别系统。系统由分层结构的监测装置和上位机软件组成,通信架构基于RS-485、GPRS和以太网的混合通信方式。监测装置采集并上传线路故障波形,上位机软件调用基于奇异值分解和多级SVM的故障类型识别算法,显示故障波形及识别结果。实验结果表明,系统运行稳定,能有效地监测和识别线路故障,算法正确率达到94%以上。     

基于改进小波阈值函数的典型输电线路故障波形去噪分析

故障测距技术是线路抢修和恢复供电的关键技术之一,目前大多数故障测距技术需要准确的故障波形。采用ATP-EMTP程序模拟了10 kV配电线路弧光接地、高阻接地以及500 kV单相金属性接地、两相短路和三相接地故障,获得了相应典型故障波形。提出一种基于Logistic函数的小波阈值函数,并应用于上述五种典型的故障波形的去噪分析中,与常规的硬阈值、软阈值的去噪效果对比表明,所提方法可以较好地对输电线路典型故障波形进行去噪处理。     

小电阻接地配电网断线保护的应用研究

小电阻接地配电网发生配电线路断线故障时,如果断线未能掉落在良好导电介质上,常规保护会因检测高阻接地能力的限制而达不到动作条件,因此无法及时切除,这导致故障长时间存在,留下危害系统可靠运行及人身安全的隐患。为了解决这个问题,分析了小电阻接地系统发生断线故障时的电流、电压特征,提出了以负序正序电流比例特征为主要判据,以电流限值条件和零序电压限值条件为辅助判据的断线保护。该保护采用配电网线路保护安装处的电压、电流量信息,易于实施,能够准确识别单相及两相断线故障并定位至故障本级线路,及时切除故障,保证系统的可靠运行以及人身的安全。     

高压直流输电线路故障识别的分形算法

对高压直流输电线路内部、外部故障进行仿真计算和分析发现:由直流输电线路平波电抗器和直流滤波器构成的物理实体边界对高频分量具有很强的衰减作用,使得外部接地故障下直流输电线路两端量测的故障线模电压短窗时域波形极为平滑,其分形维数为1;而内部接地故障下线路两端量测的故障线模电压短窗时域波形的高频含量高,其分形维数远大于1。据此,形成以单端故障线模电压的分形维数计算为基础的直流输电线路故障识别算法。大量PSCAD仿真实验表明,所提算法有效、可靠。通过对高、低阻故障下的波形特征及其盒维数计算机理的分析,揭示了所提算法具有耐受高阻能力的原因。     

基于电压信息的配电网断线故障定位

为利用配电自动化系统实现断线故障定位,定量分析了断点两侧伴随不同过渡电阻接地情况下的中压馈线电压以及配电变压器低压侧电压特征。提出了一种基于馈线终端单元（FTU）和配电变压器终端单元（TTU）上报的电压稳态信息的断线故障定位方法。并对其适应性进行了分析。对分布式电源接入对断线故障特征的影响也进行了分析。提出了单相接地故障处理技术和基于电压特征的断线故障处理技术协调互补的建议。基于PSCAD软件对示例配电网进行了仿真以验证提出的方法,仿真结果表明文中提出的断线故障电压特征正确、断线定位方法有效。     

配电线路单点断线故障模拟系统的仿真设计

馈线终端装置对配电线路断线故障的正确识别及断线故障区间的精确定位,有助于提升电网公司的运维效率.设计了配电线路单点断线故障的模拟单元和模块化单点断线故障模拟单元控制逻辑,能够便捷地开展全工况的断线故障模拟,包括断线后双端不接地、断线后单端接地和断线后双端接地.在电力系统仿真器中搭建仿真模型并进行试验验证,结果表明所设计...     

10 kV架空配电网接地故障原因模拟试验及特征分析

配电网接地故障原因的正确辨识对线路人员的故障排查、快速抢修等具有重要意义。配电自动化的快速发展为基于故障录波数据的故障原因识别提供了可能性。针对实际10 kV配电网架空线路,对故障原因进行了更有针对性的划分,设计了避雷器击穿、绝缘子闪络、导线对横担放电以及导线落到泥土地、沙地、水塘共6种原因的接地故障模拟试验方案,进行现场试验获取对应的录波数据;通过对波形时频特征分析比较,提出表征不同故障原因波形特点的5项特征参量;提出基于KNN的配电网架空线路接地故障原因的自动识别算法。现场实际录波数据证明了提出的特征参量能够为接地故障原因识别提供有效参考。     

有源柔性接地配电网弧光高阻接地故障检测方法

针对配电网高阻接地尤其是弧光高阻接地故障检测准确率低的问题,该文采用中性点注入电流增量的方式构造故障诊断特征参量,提出配电网高阻接地故障检测新方法,对弧光高阻接地故障有着较高检测灵敏度。实际应用中,仅需向配电网注入选定的电流增量,测量电网零序电压和线路零序电流的变化量即可实现系统和线路绝缘参数测量、接地故障判定与故障程度跟踪监视、故障选相和选线等,具备消除注入电流调控、配电线路分布参数不对称和接地燃弧感性分量等因素对检测结果的影响,操作简单、易于实现。仿真和故障模拟实验证实了方法有效性,为配电网弧光高阻接地故障快速安全处置提供理论依据。     

基于单端暂态电流和差比的柔性直流配电系统断线保护

直流配电系统单极断线故障特征不明显,现有的单极断线保护依赖单一电气量量测,难以通过定值整定准确可靠地识别故障线路。文中提出一种基于单端正负极电流和差比的新型断线保护。通过分析四端直流配电系统开环与闭环运行模式下单极断线的故障机理,得出单极断线故障下故障极与非故障极线路电流的变化差异,进一步利用两者线路电流的和与差作商放大故障极与非故障极的差异,达到可靠识别故障极线路的目的。所提保护原理简单,计算量小,避免了定值无法整定的问题,基于本地测量信息即可实现快速故障识别与选极。最后,通过仿真验证了该方法的可靠性。     

架空线-电缆混合线路故障行波信号识别的研究

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。     

基于介质击穿原理的配电线路高阻接地故障精确建模

配电线路负荷率快速增加和电缆线路的广泛应用使得配电网中性点有效接地方式得到越来越多的应用。中性点有效接地配电线路受送电走廊、自然环境等因素影响,容易发生弧光高阻接地故障;此类故障电流幅值小,保护难以检测跳闸,很少能获取到现场录波数据;而人工接地试验成本高,难以频繁使用,因此挖掘有限的试验数据,实现弧光高阻接地模型的精确建模尤为重要。文中在详细分析基于热平衡原理的电弧模型机理的基础上,指出了该类模型不完全适用于开放空间,以及弱故障电流的高阻弧光接地故障。针对以上问题,文中基于固体介质电击穿原理,提出并建立了配电线路高阻接地故障点非线性电阻模型,理论分析及现场试验数据验证了模型的准确性;为后续的高阻接地故障检测算法研究奠定了理论基础。     

10kV小电阻接地系统断线接地故障仿真计算

10kV中性点小电阻接地配电系统中,目前配置的保护装置大部分是针对单相接地故障开发的。为验证其能否在架空绝缘导线断线接地时可靠报警或跳闸,利用PSS/E电力系统仿真软件进行了断线与断线接地故障的仿真计算。介绍了10kV配电网络仿真计算模型,得出了线路不同地点发生断线及断线接地时的母线电压、流过线路的电流等各种故障电气量,并分析了这些电气量的变化特征。     

参数不对称配电线路的等效模型与接地故障检测方法

为了提升配电网高阻接地故障检测的灵敏度,提出基于配电线路参数不对称度跟踪监测的单相接地故障检测方法。针对配电网各线路分布参数具有随机差异性的特征,定义了表征线路参数不对称的参量,论证了配电线路形成零序电流的临界条件和流通路径,建立了计及线路参数不对称随机差异性的配电网零序网络等值运算模型,提出了配电线路对地阻抗和不对称度等参量测量方法,实现了单相接地故障选线、选相和过渡电阻测量。根据故障类型优选故障检测方案,高阻接地时人为调控零序电压提高故障检测灵敏性,低阻故障时仅依赖零序电气信息变化量快速检测故障。仿真实验结果验证了所提检测方法的有效性。     

基于调节脱谐度的谐振接地系统故障选线方法的研究

针对谐振接地系统经高阻接地时,故障特征信息微弱易导致选线失败问题,提出一种调谐式故障选线方法。详细分析了故障后系统零序电流特征及所提选线方案的抗过渡电阻能力,通过调节脱谐度改变线路零序电流特征,发现故障线路与健全线路零序电流变化方向相反且变化率差异显著。利用故障线路与健全线路的零序电流变化特征差异,构建了调谐式故障选线方法。仿真计算结果表明,该方法准确可靠,高阻接地下可以有效识别故障线路,进一步提高选线准确率。     

基于相空间重构与平均电导特征的配电网单相接地故障辨识

配电网接地故障类型辨识可为故障巡线提供指导,缩短故障巡线时间。针对10 kV配电网线路的不同接地故障类型,提出基于相空间重构与平均电导特征的配电网线路故障辨识方法。通过试验采集配电网中典型接地故障的波形。针对不同介质接地故障零序电流中电弧特征,对零序电流进行相空间重构得到相平面轨迹图,计算信息维数以及吸引子面积特征,依据特征识别量将故障区分为可靠接地故障和不可靠接地故障。进一步通过计算各类型故障平均电导作为故障辨识判据,将故障区分为不同类型。试验结果表明所提方法能够有效辨识不同介质接地故障类型。