基于分形理论的输电线路故障类型识别新方法

提出了基于分形理论的高压输电线路故障类型识别新方法。根据故障后对各相暂态分量电流和零序暂态电流的分形维数计算和分析,提取和形成了故障类型识别判据。通过对不同故障类型和特征的大量ATP仿真和检验测试,证明了应用分形理论识别输电线路不同故障类型的可行性和有效性。     

基于暂态电流Pearson相关性的两电平VSC-HVDC直流线路故障判别

为提高柔性直流(VSC-HVDC)输电系统的直流线路故障处理能力,提出了一种基于暂态电流相关性的直流线路故障判别方法。直流线路发生区内、外故障时,直流线路两端的电容支路暂态电流与直流线路入口处暂态电流特征差异明显;利用Pearson相关系数来描述电容支路与线路入口处暂态电流的差异程度,直流线路故障的判别仅通过线路两端计算的暂态电流Pearson相关系数即可实现。该故障判别方法可克服非故障线路馈入电流的影响,适用于两端以及多端柔性直流输电系统。分析和仿真结果表明,该故障判别方法不受高频分量、数据同步、故障位置与类型、噪声干扰以及控制方式等因素的影响,能准确地识别直流线路区内、外故障,实现故障线路的选择。     

基于分形盒维数的输电线路故障识别研究

研究了基于分形盒维数的输电线路故障类型识别的方法。应用ATP-EMTP对输电线路在不同故障进行仿真,计算并分析故障线路各相暂态电压的分形盒维数,提出了故障类型识别的判据方法。计算结果表明,基于分形盒维数识别方法提取输电线路的故障特征量是可行和有效的。     

750 kV及特高压输电线路的暂态电流研究

特高压输电线路分布电容大,分布电感小,电阻小,且传输距离远,故障暂态量大且暂态过程明显。研究特高压输电线路在故障和合闸过程中的暂态电流特征,对于分析保护的动作行为很有意义。针对750kV及特高压带并联电抗器的输电线路,采用简化模型推导了故障及合闸过程中的暂态电流公式。分析了影响暂态电流中自由分量频率和幅值的各种因素。大量ATP仿真验证了理论分析的正确性,并讨论了不同暂态情况下保护算法可能受到的影响。     

基于电流故障分量特征和随机森林的输电线路故障类型识别

为提高输电线路故障选相的精确性,提出了一种基于电流故障分量特征结合随机森林的输电线路故障类型识别新方法.分别在多个短时序列下计算三相电流故障分量能量相对熵与零序电流故障分量能量和,并按特定顺序把在各短时序列下计算得到的结果组成特征样本向量,以表征输电线路故障类型特征.建立随机森林智能故障类型识别模型,并利用故障特征样本...     

基于暂态相电流的小电流接地故障定位研究

提出一种利用三相电流中的故障电流暂态分量实现小电流接地故障定位的新方法。故障点上游线路,故障相的故障电流暂态分量约等于3倍的上游暂态零模电流,方向为由故障点流向母线;而健全相的故障电流暂态分量约等于故障点下游暂态零模电流,且由母线流向故障点。故障点下游线路,故障相和健全相的故障电流暂态分量均约等于下游暂态零模电流,方向为由故障点流向负荷。在此基础上,定义和求取方向参数,根据故障点两侧方向参数的不同实现故障定位。该方法只需本检测点的三相电流信号,不需电压信号,也不需相邻检测点时钟精确同步。     

基于暂态能量的超高压串补线路故障选相

超高压输电线路发生故障时,线路上的串补电容及其保护回路都将在故障时产生附加的暂态分量。为此,分析了串补线路故障时暂态电流特征,在得出串补对高频暂态电流影响较小的结论后,利用改进递归小波对故障时各相的高频电流能量进行分析,通过比较能量来识别故障类型和判别故障相别。大量ATP(thea lternative trans ien ts program)仿真实验以及实际录波数据验证表明,该算法在不同故障条件下(不同故障位置和初始角等)都能正确选出故障相。     

基于时频谱的混合直流输电线路保护方法

随着输电系统容量的增加与多落点负荷的需求,输电线路不再仅仅是两端的传输,换流站也不仅仅是单一的类型,混合多端直流输电系统是一种必然的趋势。然而,现有的传统和柔性直流输电线路的保护方法不能直接应用在混合多端直流输电系统。针对混合多端直流输电系统特殊的结构和较高的速动性要求,文章提出一种基于单端时频谱暂态电气量的混合直流输电线路保护方法。首先,利用接地极电流与稳态电流相比较,根据电流变化量积分值方向构成选极元件,依据电流时频谱分量所占比重构成区内外识别的判据。最后参考某实际工程在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型进行理论验证。依据仿真结果,所提的保护方法可以准确识别区内外故障,选择故障极,具有耐受过渡电阻及噪声干扰的能力。     

基于卡尔曼滤波的交流输电线路暂态干扰源识别方法

为识别交流输电线路上发生的不同暂态干扰源以及干扰变化，提出基于卡尔曼滤波的交流输电线路暂态干扰源识别方法。分析交流输电线路中的不同干扰源的特征，区分雷击暂态干扰与故障暂态干扰，将干扰源特征输入至卡尔曼滤波器中，通过递归滤波的方式判断滤波系统的最佳预测值。经试验验证：所提方法具有较低的识别误差，且能够精准识别电压均值与电流瞬时功率的变化，可精确识别不同类型的干扰源。     

基于暂态电流波形斜率的中压柔性直流配电线路故障定位方法

为了提高中压柔性直流配电网的安全稳定运行能力,提出了一种基于暂态电流波形斜率的中压柔性直流配电线路故障定位新方法。通过分析时域内的单极接地短路故障、双极短路故障暂态特性,发现不同故障类型下暂态电流突变点的波形切线斜率不受电容放电形式的影响,暂态电流波形切线斜率与故障点位置构呈反比例型函数关系。利用正、负极电压梯度判别故障类型与故障极,针对不同故障类型,利用线路两端故障暂态电流波形的切线斜率求解故障距离。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所提方法的有效性与准确性,其能够在不同故障类型、不同故障距离、不同过渡电阻的情况下精确定位故障点位置。     

基于暂态零序电流变化率的小电流接地系统单相接地故障选线方法的研究

首先,对小电流接地系统的单相接地故障进行仿真,分析故障后暂态零序电流的特征,即在暂态初始阶段的暂态故障电流主要由暂态电容电流所决定,因此故障线路的暂态零序电流幅值最大。若忽略暂态电感电流,则故障线路的暂态零序电流幅值等于所有健全线路的幅值之和,且方向与非故障线路相反。因此,在求得各线路的暂态零序电流变化率后,通过比较它们的大小和极性就能准确定位出故障线路。最后,采用Matlab搭建仿真模型,对不同的电压初始相角、过渡电阻、故障位置以及中性点的不同接地方式进行仿真实验。仿真结果证明该方法能够准确、迅速地定位出故障线路,具有较强的可靠性、实用性。     

小电流接地系统暂态电流频率特性分析及故障选线方法研究

小电流接地系统选线过程中常常用到暂态高频电流分量,但在高频分量提取过程中其频率范围的设定通常只能依靠经验方法进行。针对这一现状,解析分析了小电流接地系统暂态电流的频率特性,提出了暂态电流频率变化范围的估算方法,有针对性地给出故障线路与非故障线路差异性较大的特征分量,为高频分量频率范围的选定提供了理论基础。在此基础上,利用现有的滤波工具提取选定频带范围的高频分量,并结合相对熵理论计算相对熵系数矩阵,进而辨识出故障线路。仿真结果表明,所提出的选线方法具有广泛的适用性和正确性。     

利用暂态电流的高压输电线路暂态保护新方案

提出了一种基于多尺度小波分析的高压输电线路暂态保护的新方案。介绍了高压输电线路及母线对高频暂态电流衰减的特点,通过利用多个频带内暂态信号的谱能量来实现区内外故障的准确识别。从而避免了仅利用某个频率信号能量的比值所造成的利用故障信息不充分和电压过零故障时信号很小不易识别的缺点。仿真分析证明了该方案在各种故障条件下的可行性。     

输电线路故障辨识电磁暂态仿真研究

目前国内利用直接监测技术实现输电线路不同故障原因辨识的研究尚处于起步阶段。为研究输电线路故障辨识方法,突破输电线路跳闸故障智能诊断关键技术,并为相关产品开发奠定基础,笔者建立典型输电线路仿真模型,采用ATP-EMTP电磁暂态仿真软件,对输电线路雷电绕击、反击和非雷击故障的暂态行波电流进行仿真。通过仿真结果对比和理论分析,提出输电线路雷击与非雷击、绕击与反击故障的判据,即利用波尾时间长短、有无反极性脉冲等暂态行波电流特征差异进行故障辨识的方法。笔者提出的辨识方法可作为输电线路跳闸故障智能诊断的理论基础,在此基础上可实现智能诊断监测终端开发,建立输电线路跳闸故障智能诊断专家系统。     

利用暂态电流的高压输电线路暂态保护新方案

提出了一种基于多尺度小波分析的高压输电线路暂态保护的新方案.介绍了高压输电线路及母线对高频暂态电流衰减的特点,通过利用多个频带内暂态信号的谱能量来实现区内外故障的准确识别.从而避免了仅利用某个频率信号能量的比值所造成的利用故障信息不充分和电压过零故障时信号很小不易识别的缺点.仿真分析证明了该方案在各种故障条件下的可行性.     

一种利用暂态电流行波的输电线路故障测距方法

提出了一种利用暂态电流行波的输电线路故障测距新方法。以同母线上任一“有限长”非故障线路作为参考线路,通过比较由故障线路暂态电流与该参考线路暂态电流形成的反向行波浪涌和对应的正向行波浪涌的极性,识别来自故障方向的行波浪涌,消除了来自参考线路的暂态行波浪涌的影响。EMTP仿真表明这种方法是可行的。     

基于后向预测Prony算法的超高压输电线路故障选相方案

基于分布参数的超高压输电线路故障暂态信号成分的分析表明,故障后高频暂态电流信号的幅值和频率特征能够可靠区分各种故障类型。据此提出了一种基于故障后高频暂态电流信号的故障选相方案。方案中后向预测Prony算法和QR分解技术的使用,使电流暂态信号中高频成分特征的提取更加准确、快速。大量ATP仿真分析结果表明,该故障选相方案能够快速、准确地识别各种故障类型,且不受过渡电阻、故障初相角和负荷电流等故障条件的影响。     

综合暂态与工频信息的谐振接地系统小电流接地故障选线

对于谐振接地系统,利用工频电流的小电流接地故障选线方法不再适用,而受现场普遍存在的电压互感器/电流互感器接线极性反接问题影响,利用暂态电流极性比较与暂态无功功率方向的选线方法也易出现误选。文中在分析过补偿方式谐振接地系统中接地故障暂态与工频零序电流/无功功率分布差异的基础上,提出两种综合利用故障暂态与工频分量的全信息量选线方法,即:与任一其他线路暂态零序电流极性关系与工频零序电流极性关系均不一致的线路为故障线路;或暂态无功功率与工频无功功率流向不一致的线路为故障线路。两种方法均可有效避免因电压互感器/电流互感器接线极性反接或不确定造成的误选,扩大了对现场条件的适用性,提高了选线可靠性。仿真与现场数据验证了算法的有效性。     

一种基于暂态能量的故障检测和选相方案

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路故障检测和选相方案,该方案利用电流行波和电压行波构成能量判据来检测区内外故障。在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用暂态能量构成了选相判据。理论分析和ATP仿真验证了该判据对故障类型、故障位置、过渡电阻及故障起始角不敏感,不受CT饱和、系统振荡、系统结构和运行方式的影响。     

超高压输电线路暂态保护选相新原理的研究

本文在分析超高压输电线路各种故障类型模分量的特征基础上,通过提取信号暂态波头能量,提出一种利用数学形态学梯度提取暂态电流故障特征进而识别故障类型的新方案。